發(fā)布時間：2016-11-06 16:01

  本文關鍵詞：綜放工作面放煤自動化技術的研究與應用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國礦業(yè)大學》 2015年

綜放工作面放煤自動化技術的研究與應用

宋慶軍  

【摘要】：經過三十多年的發(fā)展,放頂煤開采技術在理論研究和工程應用上都達到了較高的水平,特別是隨著綜采機械化裝備技術的發(fā)展,放頂煤工作面開采的機械化和自動化程度都有很大程度提高。然而在放煤自動化方面,雖然初步具備了放煤過程自動化生產的條件,但由于理論研究和技術水平的不成熟,還不能達到自動化生產的效果。因此,研究放煤過程的自動化控制,實現(xiàn)放煤階段的煤矸識別和自動化放煤具有重要的理論和實踐價值。本文針對放煤自動化控制做了以下幾個部分研究：1)在現(xiàn)有綜采放頂煤工作面自動化系統(tǒng)的基礎上,分析說明了放頂煤工作面自動化系統(tǒng)中采煤自動化和放煤自動化的組成和邏輯關系,搭建了綜采工作面放煤自動化系統(tǒng)平臺,提出了基于振動、聲波檢測的煤矸混放狀態(tài)識別的試驗方法,并搭建了試驗平臺,引入煤矸混放比例參數ζ和放煤故障參數B,解決了放煤過程中全煤下放階段(ζc)、30%矸石混放階段(ζ0.3)、50%矸石混放階段(ζ0.5)、全矸下放階段(ζg)的四個階段和堵煤、卡煤的故障狀態(tài)信息(B)的數字量化問題。2)提出了自適應閾值小波降噪的方法。總結了經典小波閾值降噪的閾值法、VisuShrink閾值法、SureShrink閾值法三種方法,分析了它BayesShrink I們各自的優(yōu)缺點,結合放頂煤過程中聲音信號和振動信號的非平穩(wěn)、非線性特點,以及信號預處理之后,仍然存在個別點與實測數據相差較大問題,引入了與自身小波系數值相關的降噪因子。通過工程實際信號進行分析驗證說明,該算法既能充分考慮信號小波分解的能量分布特性,又能夠取得較好的降噪效果。3)結合理論,計算了IMF各分量的能量Hilbert-Huang Transformation(HHT)及總能量,能量熵和峭度等特征分量；采用小波包對放煤過程非穩(wěn)態(tài)振動和聲音信號進行了多頻段分析,并對分解后的各子空間信號進行了小波重構,計算了小波重構信號的節(jié)點能量和信息熵；計算了煤矸信號的分形維數、譜質心和Mel倒譜系統(tǒng)(Spectral Centroid,SC))等重(Mel-Frequency Cepstrum Coefficients, MFCC要特征屬性,獲得了放煤過程16種煤矸識別的特征屬性。4)提出了一種新的基于的多類特征降維方法F-Score實現(xiàn)(MF-Score),了放煤過程煤矸數據集的特征簡約。在分析了國內外現(xiàn)有特征降維和屬性簡約的基礎上,針對現(xiàn)有的算法主要適合2類特征降維的缺陷,提出了多類F-Score的特征降維。為了避免特征降維后造成信息的丟失,提出了特征貢獻MF-Score閾值,能夠根據分類精度要求自適應調整閾值,重新組合新的特征集。仿真和試驗結果驗證了該方法非常適合多類、多特征集的特征降維。5)提出了自適應寬度因子的最小閉包球多分類算法(σ-MEB),解決了5類放煤過程煤矸數據集的分類問題。SVM解決多分類分類問題采用的是間接方式,需要訓練的SVM數量較多,學習效率低,而最小閉包球(Minimal Enclosing Ball,MEB)在解決多分類問題時常出現(xiàn)過擬合或欠擬合的缺陷。針對這些問題,本文提出了自適應寬度因子σ的最小閉包球多分類算法。六種UCI樣本數據集、煤矸過程的聲音、振動信號的樣本特征數據集均驗證了該方法的可靠性和適應性。6)闡述了信息融合技術在煤矸識別中的融合結構及方法,針對放煤過程的分類特征信息不完備性和模糊性,建立了多模態(tài)信息融合模型。試驗表明,融合聲音和振動的多模態(tài)煤矸自動化系統(tǒng)比單模態(tài)的性能高。7)開發(fā)了基于LabVIEW的放煤自動化系統(tǒng),完成了放煤自動化系統(tǒng)的設計及現(xiàn)場應用,實現(xiàn)了綜放工作面放煤過程的涌煤、卡煤等不同煤狀態(tài)下的決策融合及放煤插板放煤、支架尾梁破煤、后部輸送機拉移等放煤自動化控制。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD67
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 宋慶軍;姜海燕;趙協(xié)廣;;放頂煤工作面后部輸送機的節(jié)能控制[J];煤礦機械;2015年02期

2 孟憲銳;吳昊天;王國斌;;我國厚煤層采煤技術的發(fā)展及采煤方法的選擇[J];煤炭工程;2014年10期

3 張良;牛劍峰;代剛;趙文生;;綜放工作面煤矸自動識別系統(tǒng)設計及應用[J];工礦自動化;2014年09期

4 丁亮;;白洞煤礦綜放工作面煤矸識別研究[J];同煤科技;2014年02期

5 宋欽一;;綜合自動化放頂煤工作面在耿村煤礦的應用[J];山東煤炭科技;2014年06期

6 Ralston Jonathon;Reid David;Hargrave Chad;Hainsworth David;;Sensing for advancing mining automation capability:A review of underground automation technology development[J];International Journal of Mining Science and Technology;2014年03期

7 馬英;;綜放工作面自動化放頂煤系統(tǒng)研究[J];煤炭科學技術;2013年11期

8 Sun Jiping;Su Bo;;Coal–rock interface detection on the basis of image texture features[J];International Journal of Mining Science and Technology;2013年05期

9 柳秋生;;放頂煤開采技術常見問題研究[J];中國新技術新產品;2013年17期

10 鄭厚發(fā);;千萬噸級綜放工作面生產技術及其配套設備應用研究[J];煤炭工程;2013年08期

中國博士學位論文全文數據庫 前2條

1 蔣勝利;高維數據的特征選擇與特征提取研究[D];西安電子科技大學;2011年

2 任芳;基于多傳感器數據融合技術的煤巖界面識別的理論與方法研究[D];太原理工大學;2003年

【共引文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 Fukui Rui;Kusaka Kouhei;Nakao Masayuki;Kodama Yuichi;Uetake Masaaki;Kawai Kazunari;;Production analysis of functionally distributed machines for underground mining[J];International Journal of Mining Science and Technology;2016年03期

2 陳冬方;李首濱;;基于液壓支架傾角的采煤高度測量方法[J];煤炭學報;2016年03期

3 王創(chuàng)業(yè);薛瑞雄;朱振龍;;補連塔礦區(qū)不同采高對覆巖移動和破壞的影響[J];煤礦安全;2016年01期

4 王昕;丁恩杰;胡克想;趙端;;煤巖散射特性對探地雷達探測煤巖界面的影響[J];中國礦業(yè)大學學報;2016年01期

5 黃慶享;李雄峰;;大采高工作面小煤柱合理寬度研究[J];煤炭技術;2016年01期

6 宋慶軍;肖興明;張?zhí)祉?王建立;;基于聲波的放頂煤過程自動控制系統(tǒng)[J];計算機工程與設計;2015年11期

7 葛世榮;蘇忠水;李昂;王世博;郝尚清;劉萬里;孟磊;;基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的采煤機定位定姿技術研究[J];煤炭學報;2015年11期

8 孫繼平;陳浜;;基于小波域非對稱廣義高斯模型的煤巖識別算法[J];煤炭學報;2015年S2期

9 王焱金;張建廣;馬昭;;綜掘裝備技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];煤炭科學技術;2015年11期

10 馬端志;王恩鵬;王彪謀;;兩柱大采高強力放頂煤支架的特點與創(chuàng)新發(fā)展[J];煤炭科學技術;2015年10期

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 宋慶軍;綜放工作面放煤自動化技術的研究與應用[D];中國礦業(yè)大學;2015年

2 佘杰;基于圖像的煤巖識別方法研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2014年

3 朱世剛;綜放工作面煤巖性狀識別方法研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2014年

4 楊健健;采煤機工作狀態(tài)參數與煤巖硬度影響關系研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2013年

5 尚軍亮;全基因組單核苷酸多態(tài)性交互作用研究[D];西安電子科技大學;2013年

6 王保平;放頂煤過程中煤矸界面自動識別研究[D];山東大學;2012年

7 張成聯(lián);基于電容的濃縮機絮凝沉降檢測分析系統(tǒng)的研究[D];中國礦業(yè)大學(北京);2012年

8 劉偉;綜放工作面煤矸界面識別理論與方法研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2011年

9 趙學雷;基于多傳感器信息融合的載荷及煤巖判定與識別技術研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2011年

10 譚超;電牽引采煤機遠程參數化控制關鍵技術研究[D];中國礦業(yè)大學;2009年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 何愛香;王平建;魏廣芬;張守祥;;基于Mel頻率倒譜系數和遺傳算法的煤矸界面識別研究[J];工礦自動化;2013年02期

2 李棟;郝桂明;宋慶軍;姜海燕;;基于模糊控制的火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)[J];測控技術;2013年01期

3 胡廷東;;平朔井工二礦特厚煤層綜放工作面國產設備選型與配套研究[J];煤炭工程;2012年01期

4 高小強;杜福銀;蔡愛國;;變頻驅動刮板輸送機負載特性及調速的智能控制策略研究[J];礦山機械;2011年11期

5 何家健;陳卓;吳孟侗;榮亮;宮富章;孟海崗;;基于主成分分析的煤巖界面識別方法[J];工礦自動化;2011年07期

6 曲建光;;龐龐塔煤礦特厚綜放工作面設備選型與配套研究[J];煤礦機械;2011年06期

7 季俊成;;綜采工作面三機配套設備的合理選擇[J];煤炭技術;2011年04期

8 劉偉;華臻;張守祥;;基于小波和獨立分量分析的煤矸界面識別[J];控制工程;2011年02期

9 孫繼平;;基于圖像識別的煤巖界面識別方法研究[J];煤炭科學技術;2011年02期

10 王海兵;;綜采工作面設備的選型與配套[J];煤炭技術;2010年10期

中國博士學位論文全文數據庫 前3條

1 李勇智;圖像特征提取方法及其在人臉識別中的應用[D];南京理工大學;2009年

2 李云;特征選擇算法及其在基于內容圖像檢索中的應用研究[D];重慶大學;2005年

3 張麗新;高維數據的特征選擇及基于特征選擇的集成學習研究[D];清華大學;2004年

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 王國海;;車集礦放煤系統(tǒng)的改造[J];工礦自動化;2009年08期

2 胡偉 ,李成端 ,李佑林 ,李世昌;傾斜和急斜煤層放煤效果初探[J];湘潭礦業(yè)學院學報;1986年02期

3 李震寰,杜宇;“三軟”不穩(wěn)定厚煤層綜放工作面放煤方法的試驗與分析[J];中州煤炭;1998年02期

4 陸宏喜,王紅軍;合理的放煤參數探討[J];中州煤炭;2000年04期

5 劉占魁;王燁;孫二偉;;綜采放頂煤合理放煤參數的確定[J];內蒙古科技大學學報;2010年01期

6 王新林;實用角移式放煤器[J];煤礦機械;1998年02期

7 張有為;;高產高效綜放回采參數優(yōu)化與應用[J];科技創(chuàng)新導報;2013年25期

8 樊克恭,郭忠平,翟德元,秦忠誠;傾斜厚煤層放煤規(guī)律及參數研究[J];煤炭學報;1997年04期

9 閆少宏;張會軍;劉全明;徐剛;尹希文;許紅杰;;放煤損失率與冒落矸石堆積特征間量化規(guī)律的理論研究[J];煤炭學報;2009年11期

10 孟憲銳;丁自偉;;綜放開采放煤循環(huán)方式的合理確定及頂煤放出率分析[J];煤炭工程;2011年05期

中國重要會議論文全文數據庫 前4條

1 于海湧;;放煤參數的理論分析與計算[A];煤炭開采新理論與新技術——中國煤炭學會開采專業(yè)委員會2012年學術年會論文集[C];2012年

2 趙同彬;耿養(yǎng)謀;王忠武;;急傾斜柔掩側向放煤關鍵工藝模擬研究[A];第四屆全國煤炭工業(yè)生產一線青年技術創(chuàng)新文集[C];2009年

3 劉長友;黃炳香;吳鋒鋒;王振;李磊;;煤巖塊度對綜放開采煤巖冒放規(guī)律及放煤參數的影響研究[A];煤炭開采新理論與新技術——中國煤炭學會開采專業(yè)委員會2006年學術年會論文集[C];2006年

4 馬鄉(xiāng)林;夏洪才;劉晶;;論提高綜放回采率的途徑[A];煤礦重大災害防治技術與實踐——2008年全國煤礦安全學術年會論文集[C];2008年

中國重要報紙全文數據庫 前2條

1 趙維海;[N];經理日報;2007年

2 紀輝輝;[N];中國礦業(yè)報;2008年

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 宋慶軍;綜放工作面放煤自動化技術的研究與應用[D];中國礦業(yè)大學;2015年

中國碩士學位論文全文數據庫 前5條

1 劉龍飛;大傾角綜放開采放煤工藝參數優(yōu)化模擬研究[D];中國礦業(yè)大學;2014年

2 陳輝;放頂煤開采優(yōu)化參數研究[D];山東科技大學;2005年

3 胡善超;深井大采高綜放高效開采技術研究及應用[D];山東科技大學;2011年

4 管延明;綜放成套設備與高產高效回采工藝研究[D];山東科技大學;2004年

5 崔國亮;白家莊礦近距離易燃煤層合采綜放技術研究[D];中國礦業(yè)大學（北京）;2008年

相關機構

>中國礦業(yè)大學（北京）

>中國礦業(yè)大學

>山東科技大學

相關作者

>劉龍飛 >管延明

>陳輝 >胡善超

>崔國亮 >宋慶軍

《中國學術期刊（光盤版）》電子雜志社有限公司
同方知網數字出版技術股份有限公司
地址：北京清華大學 84-48信箱 大眾知識服務
京ICP證040441號
互聯(lián)網出版許可證 新出網證（京）字008號
出版物經營許可證 新出發(fā)京批字第直0595號

訂購熱線：400-819-9993 010-62982499
服務熱線：010-62985026 010-62791813
在線咨詢：
傳真：010-62780361
京公網安備11010802020475號

  本文關鍵詞：綜放工作面放煤自動化技術的研究與應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：166398