基于LabVIEW的长输天然气管道泄漏检测与定位研究

为了研究长输天然气管道泄漏检测与定位技术,将管道泄漏检测技术中常用的负压波检测原理与Lab VIEW技术相结合,设计了一套基于Lab VIEW的长输天然气管道泄漏检测与定位分析程序,利用该程序对长输天然气管道泄漏的负压波信号进行滤波和数据处理。利用小波变换的多尺度功能,提取信号的突变或瞬态特征,计算奇异点位置,达到泄漏定位的目的;选取不同类型小波进行泄漏定位误差分析,找出该工况条件下最佳的小波类型。结果表明:该程序对泄漏点的定位误差在4%以内,具有较高的精确度和可行性;在该工况下,最佳的小波类型为db5,其定位误差精确到0.034%。     

基于数据挖掘法的矿井瓦斯联动监测

为解决传统矿井监测技术存在的监测效果差、数据利用率低、预警能力不足等问题,提出采用多点及多因素融合的联动监测方法。采用计算机数据挖掘、多级数据融合处理技术建立基于实际预警、规则评判、历史数据检测等方法的矿井故障分析及瓦斯浓度预警数据处理模型。该技术在临汾市尧都区5个煤矿的安全生产监控中试验应用,结果表明联动分析法有助于分析矿井故障原因、提高瓦斯浓度预警能力,且数据挖掘及多级数据融合技术的应用有助于规范样本,提高分析预警规则的稳定性、适应性。     

易自燃采空区瓦斯与火灾共治数值模拟

易自燃煤层采空区瓦斯和火灾综合防治是煤矿亟待解决的难题,基于多孔介质渗流理论,把采空区渗透系数以及瓦斯涌出源项看成随采空区位置变化的量。建立采空区气体流动的质量方程、动量方程、组分传输方程以及能量守恒方程,应用fluent软件模拟采空区在不同工作面供风量、不同抽放情况下采空区流场分布,得出工作面风量与氧化带宽度的拟合关系式。指出瓦斯抽放对采空区瓦斯浓度分布以及氧化带宽度影响比较显著;结合现场观测数据,表明数值模拟的可靠性。通过数值模拟,可以得出采空区不同瓦斯治理参数与氧化带宽度的对应关系,为煤矿采空区瓦斯和火灾合理防治提供依据。     

受限空间瓦斯爆炸冲击波压力信号小波包去噪研究

由于受限空间瓦斯爆炸冲击波压力信号具有突变性和瞬态非平稳性特点,采用小波包分析进行去噪处理。选取典型的Daubechies小波包系和Symlets小波包系各小波包基对信号的重构均方根误差,并计算了原始信号与重构信号的相关系数,确定Sym8为处理瓦斯爆炸冲击波压力信号的最佳小波包基。去噪结果显示:小波包分析在降低噪声的同时,仍然保留信号突变部分的信息,能尽可能不失真得重现有效信号,受限空间瓦斯爆炸冲击波压力信号小波包去噪能够得到更可靠地结果。     

视野

温家宝总理签署第446号国务院令9月3日国务院总理温家宝签署第446号国务院令,公布《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》,并于公布之日起施行。《特别规定》规定,煤矿有下列重大安全生产隐患和行为的,应当立即停止生产,排除隐患(一)超能力、超强度或者超定员组织生产的;(二)瓦斯超限作业的;(三)煤与瓦斯突出矿井,未依照规定实施防突出措施的;(四)高瓦斯矿井未建立瓦斯抽放系统和监控系统,或者瓦斯监控系统不能正常运行的;(五)通风系统不完善、不可靠的;(六)有严重水患,未采     

基于小波变换和遗传算法的小电流接地故障定位技术研究

提出了一种基于小波变换和遗传算法的单相接地故障区段定位新技术。根据故障点前后的零序电流突变方向相反的特点,利用小波变换确定不同检测位置的零序电流突变方向,然后对比突变方向确定故障区段。单相接地故障信号容易受到外部干扰,为了提高定位的容错性,提出了基于遗传算法的定位技术,利用小波变换后的结果通过遗传迭代实现故障的准确定位。通过数字仿真对定位方法进行了充分验证。仿真结果表明,故障定位准确率高,有着良好的实用性。     

中小型矿井主扇和瓦斯无线远程监控系统的研究

根据现行国家煤矿安全监察体制和有关安全生产的政策 ,笔者提出 ,将数字蜂窝无线网络的短信通讯方式与中小型矿井主扇运行及瓦斯监测系统相结合 ,各级煤矿安全监察机构对所辖区域内中小煤矿的主扇运行和瓦斯涌出情况实现无线远程监控 ,防止瓦斯爆炸事故的发生 ,实现保障煤矿的安全生产。     

监控煤矿瓦斯当好“安全卫士”

我国煤矿瓦斯监控技术经历了从简单到复杂、从低水平到高水平的发展过程。煤矿瓦斯监控系统可以说是最能体现煤矿机电一体化的技术之一,尤其近几年,随着电子技术、计算机软硬件技术的迅猛发展和企业自身发展的需要,国内各主要科研单位和生产厂家推出了多种监控系统。煤矿瓦斯监控系统已由早期的地面单微机监控发展到了网络化监测监控,以及不同监测监控系统的联网监测。     

浅析低瓦斯煤矿瓦斯防治安全评价

笔者结合煤矿安全评价工作的经验,通过运用预先危险分析对低瓦斯煤矿瓦斯防治进行分析,得出瓦斯爆炸是最严重的瓦斯事故。进而通过对瓦斯爆炸的事故树分析,得出了导致瓦斯爆炸的27个基本事件。应用事故树分析中的最小割集、最小径集和结构重要度,对瓦斯爆炸进行了研究。结果表明,瓦斯爆炸不发生所必须的最低限度的基本事件集合即最小径集有6个,其中严格控制瓦斯浓度,杜绝一切火源,是预防煤矿瓦斯爆炸的最重要途径。从源头上防止瓦斯爆炸的发生,提高我国煤矿安全生产水平。     

正确检测矿井中的瓦斯浓度

正确检测矿井中的瓦斯浓度刘福瓦斯爆炸事故是煤矿生产事故中后果最为严重的一种,所以防止瓦斯爆炸事故,对搞好煤矿安全生产是非常重要的。瓦斯发生爆炸要同时满足三个条件：一是瓦斯的浓度要在爆炸的范围内;二是空气中要有足够的氧气;三是要有引爆的火源。三个条件...     

原煤卸围压过程微震信号响应特征*

为了研究煤体采动卸荷失稳破坏的微震动态响应规律,基于热流固耦合三轴试验机进行含瓦斯原煤卸围压试验采集试验过程中的微震信号,进行连续小波变换及4层小波包变换,识别煤样破裂信号,提出煤样破裂干扰信号的时频特征及相应的微震事件分布与破坏演变的特征。研究结果表明:加载初期甚至整个轴压增加过程中,煤样内部裂隙被压密,无新裂隙产生,基本无微震事件,开始卸围压时煤样破裂数量迅速增加;内部裂纹扩展信号主频为700 Hz,前期煤样内部裂纹扩展缓慢,事件产生频次低;煤样破坏信号主频为800 Hz,其频率跳变异常,信号频率成分无明显分带;煤样破坏时微震信号能量最大,破坏过程中伴随不同部位间相对位移,产生摩擦、揉搓,破坏频率成分复杂;煤样破坏时微震事件频数最大LH-2事件总数为176,破坏时每分钟事件数为76,破坏后事件数为92,分别占总事件比例43%,52%;LH-3破坏事件数及破坏后事件数分别占比36%,62%。     

老虎台矿55002#掘进面通过F7-1断层前后微震事件的时空特征分析

冲击地压作为一种特殊的矿压显现形式,对抚顺矿业集团老虎台矿深部开采的安全生产造成了严重的影响,在该矿的实际生产中,地质条件是引发冲击地压发生的重要因素。鉴于微震监测系统是目前在煤矿井下监测冲击地压应用较为广泛的手段之一,本文利用波兰ARAM IS/MA微震监测系统对老虎台矿55002掘进工作面通过F7-1断层前后的微震特征信号进行连续观测,分别从时间和空间上研究此掘进面通过断层前后的微震特征,验证了一种典型的冲击地压发生时间前后的微震活动规律,并结合实际地质条件从位置上分析了微震事件与断层等地质构造之间的关系,进而根据空间分析结果圈定了重点防治冲击地压区域,使老虎台矿在该工作面掘进生产中提前采取相应的防范措施,顺利通过断层等地质构造异常区域,确保了安全生产。     

煤矿安全生产监控集成系统研究

煤矿安全生产监控包括环境信息的监测和生产设备状态的监控,本文分析了我国煤矿安全监控系统研究与应用的现状,提出了一种煤矿安全生产监控集成系统的体系结构。详细介绍了该结构各层次的特点和功能,研究了基于该结构的系统层次和软件体系结构。该结构将煤矿环境灾难监测、生产设备运行监控等多任务系统集成为一个综合系统,便于煤矿的安全监测、生产组织和管理,同时,系统具有很好的组网灵活性、开放性和扩展性。     

煤矿安全监控系统研究

鉴于我国煤矿安全生产的严峻现状,将安全监控预警技术应用于煤矿安全生产具有重要现实意义。首先,对煤矿常见危险有害因素和主要事故类型进行了分析,然后,提出了事故预防控制措施;最后,提出了煤矿安全监控预警系统的总体架构、硬件组成和软件功能设计方案。该系统通过对煤矿各类安全参数与视频图像的信息融合与智能分析处理,及时发现事故隐患,提供多种形式的事故报警和预警及应急处置的指导,为煤矿安全生产和防灾救灾的正确决策提供快速有效的信息支持。     

煤矿井下隐蔽火源反演研究

煤矿井下由于煤炭自燃引发的火灾是煤矿生产过程中一大突出灾害,一旦发生火灾将严重影响煤矿的正常生产,这不仅威胁着井下人员的生命安全,还会给国家带来巨大的经济损失。由于矿井下隐蔽火源是引发火灾的重大因素之一,所以要更好的解决煤炭自燃而引发火灾的问题,重中之重就是对煤炭自燃隐蔽火源位置的确定。只有准确的确定了火源的位置,才能有的放矢地进行灭火。本文结合煤矿井下煤炭自燃发火的特点,建立数学模型,把煤矿井下隐蔽火源位置确定问题归纳为热传导方程的寻源反问题,利用离散正则化方法求解热传导方程,克服了反演问题的不适定性,并应用matlab进行了反演数值模拟,验证了利用离散正则化反演方法的实用性,为防火、灭火采取措施提供了依据,在理论上也具有一定的研究与应用价值。     

基于有限理性的煤矿安全投资演化博弈研究

从有限理性角度出发,采用演化博弈论建立了考虑政府监管的煤矿企业安全投资的演化博弈模型。分析了博弈双方的复制动态方程及动态进化过程,揭示了博弈双方的行为特征及其对稳定状态的影响。分析了四种情况下的演化稳定策略,预测了煤矿安全投资的长期稳定趋势。同时分析了政府奖励、处罚和安全事故对煤矿安全投资的影响。结果显示降低煤矿安全投资成本、降低检查成本、提高惩罚力度等都将使煤矿安全投资朝着良好的方向演化。最后提出了相关的政策建议。为煤矿企业的安全投资和政府的监督管理提供了有益的指导。     

基于CAN总线的新型煤矿粉尘浓度检测系统的研究

为了实现对粉尘的实时在线检测和粉尘超限报警,以及实现煤矿粉尘浓度检测系统的高性能运行,本文设计了一种基于CAN总线的新型煤矿粉尘浓度检测系统.本文首先对粉尘浓度检测系统的整体设计方案进行了描述,然后对系统的传感器及调理转换电路、声光报警电路和CAN通信电路等硬件电路进行了设计,对粉尘检测系统的软件进行了详细的设计分析.最后给出了实验结果,并通过实验结果证明了该系统能长时间实时监测粉尘浓度,并通过CAN总线接口可以实现系统的远距离、高可靠性通信功能和远程监控功能.本系统具有测量准确、速度快、可靠性高和能及时报警等特点.     

煤矿井下噪声危害分析及对策

煤矿井下噪声作为一种强污染和安全隐患并未得到充分的重视,为了说明加强井下噪声治理工作的必要性,分源分析了煤矿井下的噪声产生及其强度.分析结果表明煤矿高强度噪声污染可对井下工人的身体产生特异性和非特异性危害,同时也可直接或间接导致各种事故的发生,为矿井安全生产埋下了隐患.从井下噪声的产生、传递、接受三方面分别提出了降低和解决矿井噪声危害的方法和对策,得出不仅需要改进现有井下防噪技术,而且需要加强矿井行政管理,提高工人的防噪意识,才可降低矿井噪声的危害.但彻底根治煤矿井下噪声危害是一个综合性的难题,需要煤炭工业整体的发展和社会各界提高对劳动保护的重视程度.