中央高校基本科研业务费专项资金(2009QJ16)
- 作品数：16 被引量：145H指数：9
- 相关作者：薛光辉赵新赢吴淼胡保华张昊更多>>
- 相关机构：中国矿业大学（北京）中国电力科学研究院能源集团更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：矿业工程机械工程自动化与计算机技术金属学及工艺更多>>
- 综放煤岩垮落声压信号小波降噪及识别研究被引量：2
- 2016年
- 设计实验采集煤矿井下真实煤、顶板岩石垮落冲击液压支架后尾梁的声压信号与一段液压支架不放煤,仅前后刮板输送机运行时的环境噪声信号,并将该噪声添加到正弦信号,得到含噪信号。利用小波变换对含噪信号分别使用sym18、db19 2种小波和相同类型小波不同阈值参数进行降噪,比较信噪比和均方根误差,发现在db19小波,参数选用sqtwolog函数且取默认阈值one时降噪效果最为理想。
- 薛光辉柳二猛焦亚博李一鸣胡保华
- 关键词：小波降噪阈值选取
- 深部综掘巷道超前支架设计与支护性能分析被引量：13
- 2018年
- 针对综掘工作面环境恶劣,掘支锚时间比例严重失调现状,提出了一种新型综掘巷道超前支护机组,具有超前支护、多工位并行作业的特点。介绍了该支护机组的结构组成和工作原理,重点讨论了该支护机组的关键装备超前支架的结构和力学模型。以旗山矿地质条件为例利用FLAC^(3D)软件,基于围岩—超前支架力学耦合模型仿真计算得到超前支架的载荷,导入Ansys软件并计算得到支架整体和各零件的应力云图、位移云图,分析了支架的应力和应变情况。仿真结果表明:支架的最大位移为8 mm,与支架整体尺寸相比可以忽略,最大应力为737.84 MPa,小于材料的屈服强度890 MPa,故所设计的支架能够承受该矿围岩的压力,支架的薄弱环节为顶梁、伸缩梁和护帮板,在后续的工程设计时应予以重视。此方法可实现掘支锚平行作业,巷道的快速掘进和安全生产,可为综掘巷道超前支护提供新的思路。
- 薛光辉管健程继杰张昊纪伟亮景新平吴淼
- 关键词：综掘巷道
- 基于神经网络PID综掘巷道超前支架支撑力自适应控制被引量：13
- 2019年
- 掘进扰动下,煤炭深部开采高地应力会导致深部围岩大范围塑性破坏和强烈动力失稳,且持续时间较长,存在安全隐患,严重威胁着掘进工作面煤矿工人的人身安全。近年来,国内外学者在深部围岩压力变化规律、围岩控制理论和超前支护等方面开展了许多研究,但仍存在许多亟待解决的问题。超前支架的支撑力自适应围岩压力变化可充分利用巷道围岩的自承载能力,避免巷道围岩出现破裂、碎裂等现象。介绍了一种自移式超前支架的结构,分析了该支架支撑力液压控制系统,建立了该控制系统的数学模型,研究了该系统在无控制算法、传统PID控制和神经网络PID控制等情况下的系统性能;根据旗山矿的地质条件建立了围岩-超前支架力学耦合模型,利用FLAC3D软件仿真拟合得到了巷道围岩压力变化曲线;并以此曲线为输入,模拟研究了在传统PID控制和神经网络PID控制两种算法时超前支架支撑力对巷道围岩压力变化的自适应变化规律。研究结果表明,与传统PID控制相比,采用神经网络PID控制算法后,支架支撑力控制系统调节时间约为2 s,缩短了16倍,超调量约为6%,动态性能得到了改善;自适应围岩压力跟踪误差为0.005 5,改善了6.8倍,证明了神经网络PID控制策略能够对支架支撑力进行控制且其控制效果比传统PID控制效果有较大优势。
- 薛光辉管健柴敬轩张昊瞿圆媛吴淼
- 关键词：深部开采围岩控制超前支护自适应控制神经网络PID
- 基于声压信号时域特征的综放工作面煤岩性状识别方法研究被引量：8
- 2015年
- 针对综放工作面煤岩性状识别的技术问题,利用YHJ(C)矿用便携式测振记录仪开展煤矿井下综放工作面顶煤放落实验,采集到大量一手试验数据;然后,对选用的声压数据进行信号预处理以消除趋势项;最后,对预处理后的声压数据进行时域特征分析,得到不同工况下后尾梁声压信号的时域特征指标。对比发现,峰峰值、方差以及峭度指标对工况敏感,且方差对煤岩性状具有更高的识别率,据此提出一种以方差作为识别指标的基于声压信号时域特征的分析方法,为提高综放工作面放顶煤的自动化、智能化提供技术支持。
- 薛光辉柳二猛赵新赢胡保华丁伟健
- 关键词：综放工作面放顶煤工艺
- 深部综掘巷道机器人化超前支护方案与最佳支护时机研究被引量：12
- 2019年
- 综掘工作面为顶板垮落、片帮等事故多发区,且随着煤炭开采深度的增加,安全问题更为严峻,严重威胁着煤矿工人的人身安全。超前支护是事故预防和安全保障的有效途径之一。基于自主设计的机器人化自移式支锚联合机组,提出了综掘巷道超前支护方案和支护时机的概念,阐述了支护机器人的结构与工作原理。以旗山矿地质条件为例,建立了巷道围岩-超前支架力学耦合模型,采用数值模拟分析了不同支护时机下巷道围岩变形与支架受力情况。结果表明:顶板下沉10~15 mm时,巷道围岩承载能力较强,平衡后顶板最大下沉量最小,约29.64 mm,超前支架顶部受力最小,约0.13 MPa,有利于超前支架的设计与巷道安全支护,为最佳支护时机。总结了综掘巷道最佳支护时机的确定方法,为利用巷道围岩的自承载能力、减小巷道围岩变形、降低巷道支护成本、提高巷道支护效率和安全性提供了思路。
- 薛光辉程继杰管健李秀莹吴淼
- 关键词：机器人化超前支护
- 井下带式输送机减速器振动故障诊断研究被引量：9
- 2014年
- 利用测振记录仪进行了煤矿井下带式输送机减速器的振动监测试验;通过分析现场振动数据时域特征指标的变化趋势和功率谱,发现该减速器输入轴齿轮存在严重磨损和蹦齿故障。检修结果验证了分析的正确性和记录仪记录数据的真实有效性。
- 薛光辉张军吉晓冬赵新赢
- 关键词：带式输送机减速器故障诊断
- 基于冲击脉冲法滚动轴承状态监测研究被引量：11
- 2013年
- 据统计,旋转机械的故障有30%是由轴承故障引起的。滚动轴承的状态监测和故障诊断一直是国内外发展机械故障诊断技术的研究重点之一。文章研究了冲击脉冲法的原理和评判依据,以洗煤厂渣浆泵滚动轴承组件为对象,利用冲击脉冲法研究了其状态监测和故障诊断问题,通过对洗煤厂渣浆泵轴承组件的跟踪监测,并对监测结果进行了趋势分析,发现了该滚动轴承组件存在故障的结论,检修结果验证了判断结果的正确性,对在役滚动轴承的状态监测和故障诊断具有重要的参考价值和借鉴意义。
- 薛光辉赵新赢吉晓冬
- 关键词：滚动轴承冲击脉冲法故障诊断
- 基于LoRa技术的矿用无线复合传感器设计与实现被引量：15
- 2020年
- 随着无线传感器网络技术的发展,设备状态无线监测系统越来越得到重视。针对现有的矿用无线传感器终端存在功耗高、通信距离短、射频信号抗干扰能力差等问题,提出了基于LoRa技术的矿用无线复合传感器的设计方案,详细论述了传感单元、主控单元、射频单元等硬件模块的选型与设计,以及振动数据采集、温度数据采集、数据发送等软件模块,给出了各软件模块的程序流程图。搭建了测试系统,开展了设计的无线复合传感器的功耗、无传输距离和数据有效性等性能测试。测试结果表明,设计的无线复合传感器功耗低,丢包率小于10%时无线传输距离优于600米,采集的数据真实有效。研究成果为矿用设备状态无线监测系统提供了技术支持。
- 薛光辉赵贺孙宗正
- 关键词：设备状态监测无线通信复合传感器
- 综放垮落煤岩声压信号小波包频带能量特征提取被引量：1
- 2017年
- 为探索综放开采中煤岩性状的识别方法,根据放顶煤开采中煤、矸石、顶板岩石物理与力学参数的不同,垮落时冲击液压支架后尾梁产生的声压信号在幅值、能量及频率上会存在差异.据此自行设计现场信号采集实验并拾取到大量真实顶煤垮落、矸石垮落、顶板岩石垮落三种工况下垮落物冲击后尾梁时的声压信号.由于信号混有现场刮板输送机的工作噪声,利用小波降噪对信号进行降噪处理.通过对降噪后的声压信号进行六层小波包分解并运用频带能量分析法提取第6层64个频带的归一化能量,并进行能量百分比分布及统计指标分析.研究结果表明:3种工况下的声压信号各频带的能量以及在0~1 250 Hz、0~2 500 Hz内的能量分布特征以及对统计指标的敏感程度不同.
- 薛光辉柳二猛焦亚博李一鸣胡保华
- 关键词：综放工作面小波包分解小波降噪
- 基于随机森林的综放工作面煤矸图像识别被引量：12
- 2020年
- 针对目前综放工作面煤矸图像识别方法存在的参数调节难度高、预测准确率低、易过拟合等问题,提出了一种基于随机森林(RF)算法的综放工作面煤矸图像识别方法。以担水沟煤矿6203综放工作面为工程背景,采集放煤口的煤矸图像并对其进行裁剪、灰度转化、对比度增强、图像滤波预处理;采用灰度-梯度共生矩阵提取出15个煤矸图像纹理特征;采用RF算法对15个煤矸纹理特征的重要性进行排序,并选取前5个实现降维处理,分析降维前后RF算法对煤矸图像的识别效果。结果表明,在决策树个数为150、采用log2^M+1方法计算每次分裂时的特征数情况下,降维后RF模型的煤矸分类准确率为97%,比降维前提高4%,煤矸分类查准率为0.98,查全率为0.96,且袋外错误经50次迭代达到9%,泛化能力更强。
- 薛光辉李秀莹钱孝玲张云飞
- 关键词：综放工作面
