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期刊信息/Journal information
矿业安全与环保
矿业安全与环保

胡千庭

双月刊

1008-4495

bianjibu@cqccri.com

023-65239221;65235167

400039

重庆市九龙坡区二郎科城路6号 中煤科工集团重庆研究院

矿业安全与环保/Journal Mining Safety & Environmental Protection北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊是属国家煤矿安全监察局主管，由中煤科工集团重庆研究院与国家煤矿安全技术工程研究中心共同主办、面向国内外公开发行的全国性科技期刊。报道内容以煤矿安全技术、矿山环境保护技术为主，并兼营广告业务。系全国中文核心期刊，重庆市一级期刊。 报道内容：矿井瓦斯、煤与瓦斯突出防治技术与装备；矿井通风防灭火技术与装备；工业粉尘及可燃性气体、粉尘爆炸防治技术与装备；矿山救援技术与装备；矿井水害防治技术；矿山压力与井巷支护技术；安全与环境监测、控制技术；物探与岩土工程技术；安全管理与评价；矿山热害、污染治理及综合利用等环保技术；兼营广告业务。 发行范围：全国各地煤矿和非煤矿山的企事业单位、管理部门、科研院所、大专院校、图书馆及图书信息部门，以及美、德、俄、朝、日等国家。 读者对象：从事矿山安全、环保技术的各级领导、干部，科研与设计人员，生产技术人员，院校师生，各级监察机关、管理部门人员，以及相关设备、仪器等生产企业的技术管理干部和技术人员。
正式出版
收录年代

    基于改进YOLOv5的矿用输送带纵向撕裂检测方法

    于庆罗明华向亮游磊...
    1-8页
    查看更多>>摘要：带式输送机输送带纵向撕裂可能引发重大安全事故.针对现有输送带撕裂检测方法精度低、抗干扰能力差的问题,提出了一种基于多尺度特征融合的纵向撕裂检测系统.该系统通过线性激光和高速相机实时捕获输送机胶带表面图像,使用LoG算法对图像进行预处理,提取图像关键区域、减少数据冗余,并通过多尺度特征融合神经网络进行撕裂检测.在检测算法方面,在神经网络主干网络中引入ConvNeXt特征增强模块,提高模型对细小撕裂纹理的特征提取能力,在Neck 部分使用双向特征金字塔网络(BiFPN)融合浅层细节纹理特征,减少下采样过程中深层网络细节信息的丢失.实验结果表明,改进后的算法对输送带纵向撕裂故障的检测精度 P 和平均精度均值(mAP)分别达到了96.34%、94.36%,优于其他主流的检测方法.

    带式输送机输送带纵向撕裂目标检测YOLOv5特征融合

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    煤矿工作面喷雾除尘场景下的安全帽识别算法

    张婧冯莹莹李洪安杜思哲...
    9-16页
    查看更多>>摘要：首先针对煤矿工作面喷雾除尘场景下监控系统采集到的图片模糊、清晰度低的问题,提出了一种基于DeDi-Transformer(Density Difference-Transformer)的煤矿工作面图像去雾算法,该算法利用密度差实现密度感知,对采集的工作面监控图像进行增强,提高图像中人员安全帽的清晰度;其次针对煤矿工作面监控系统很难快速准确识别出煤矿工人是否佩戴安全帽的问题,提出了一种基于SAC-YOLOv9(Supervised Atrous Convolution-YOLOv9)的安全帽识别算法,该算法在YOLOv9 主干提取网络中加入监督空洞卷积,获取不同尺度的感受野,加快特征提取,提高安全帽识别的精度.实验结果表明,DeDi-Transformer算法在Braize-Haze数据集上的PSNR为19.85 dB,比DeHamer算法提升了2.49 dB;SSIM为0.717 9,比DeHamer算法提高了 0.043 4.SAC-YOLOv9 算法在Dehaze-Helmet数据集上的mAP为95.7%,与YOLOv9 算法相比提升了2.3%.

    煤矿工作面喷雾除尘图像去雾安全帽识别密度差监督空洞卷积

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    基于矿灯光信号的井下作业人员身份视频识别系统

    刘毅刘泽祥赵莉莉李宜升...
    17-25页
    查看更多>>摘要：针对矿井视频监视系统中的人员身份难识别的问题,开发了一种基于矿灯光信号的井下作业人员身份视频识别系统.通过在矿灯中嵌入近红外LED光信号,设计了便于识别与追踪的光信号矿灯;设计了基于曼彻斯特编码的光信号编码方法,提出包括霍夫圆/椭圆检测方法在内的矿灯目标检测系列方法,以及动态优化解码方法.视频识别系统通过矿灯发射唯一性ID光信号,视频监视系统采集并处理光信号,解析出矿灯ID.通过煤矿井下实验验证了视频识别系统的有效性.研究成果为矿井安全生产提供了一种创新的人员身份识别技术.

    井下作业人员身份识别视频识别系统矿井通信矿井监视系统

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    基于TDConv与统一注意力检测头的异物检测算法

    赵健王奕王海峰程德强...
    26-34页
    查看更多>>摘要：针对矿井输送带在输送煤流的过程中,大块煤矸石和锚杆存在不同尺寸和形状,图像特征信息难以提取,传统目标检测算法检测效果不理想的问题,提出一种基于TDConv与统一注意力检测头的异物检测算法.该算法通过设计并行卷积的组合方式形成TDConv卷积模块,能有效保持图像特征原有信息,帮助更深的卷积层提取有效细节信息;在检测头部分加入统一注意力模块,有效提取和识别不同尺寸物体、不同空间位置之间的特征信息;基于煤矿井下不同场景的输送带制作了 10 万张矿用异物数据集(MFID),为矿井煤流输送过程中异物检测的深入研究和实际应用提供资源支持.实验结果表明,该算法在矿用数据集 MFID 上的平均精度均值(mAP)与 YOLOv5 目标检测算法相比提升了2.1%;在具备高精度检测能力的同时,能有效减少异物检测网络模型参数量,使网络结构更加轻量化,适用于煤矿井下边缘计算设备.

    物料输送目标检测异物识别深度学习注意力机制YOLOv5

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    基于HigherHRNet的煤矿井下人体姿态估计快速网络研究

    张延军陈博
    35-40页
    查看更多>>摘要：煤矿井下人体姿态的快速估计是井下作业智慧安全检测的重要前提.为解决煤矿井下多尘多雾、照明不足及颜色相融等问题,提高人体姿态估计关键点分配准确度及网络运行速度,研究新的Optimising HigherHRNet(OH-HRNet)快速网络模型:对HigherHRNet模型的轻量化设计、关键点分配进行深入研究,提出了基于注意力机制的记忆卷积模块及强化骨骼约束的关键点分配算法,并改进了算法的损失函数.在煤矿井下场景数据集和COCO公开数据集上的实验结果表明:OH-HRNet在GPU的速度上是 LitePose 的 1.06 倍,平均精度均值 mAP 提高了 7.4%,平均召回率均值 mAR 提高了14.0%,可以实现更有效的智慧安全检测.

    智慧煤矿人体姿态估计快速网络关键点检测关键点分配

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    基于改进YOLOv8n的煤矿带式输送异物检测研究

    李宗霖王广祥张立亚李明亮...
    41-48页
    查看更多>>摘要：在煤矿带式输送物料过程中,异物的出现可能会引发输送带撕裂或堵塞等安全风险.针对输送带输送物料中异物多样、人工巡检效率低、硬件限制等问题,提出一种基于改进YOLOv8n的轻量化煤矿带式输送异物检测算法:采用GhostNetV2 网络对原CSPDarkNet53 主干网络进行轻量化改进,以减少模型的参数和计算量;整合全局平均池化和全局最大池化思想优化SPPF模块,关注煤矿恶劣环境影响下图像的底层信息;设计了headC2f_CA模块,融入通道注意力机制,以便能够更有效地捕捉不同尺度和位置的异物特征,强化特征信息表达;引入DIoU损失函数,精确反映锚框与预测框之间的相似度,提升模型检测精度.实验结果表明,改进后的模型平均精度均值达 88.3%,相比于基线模型YOLOv8n,提升了0.8%,参数量减少了18.51%,计算量减小了 20.73%,模型大小缩减了 15.87%.该模型有效缓解了边缘设备的硬件限制,同时保障了煤矿安全监测的准确性.

    煤矿带式输送机输送带异物部署轻量化GhostNetV2SPPF优化headC2f_CA注意力模块DIoU损失函数

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    水力喷射自钻进多孔喷嘴打击力特性研究

    刘延保雷真杰陈坤何立鹏...
    49-55页
    查看更多>>摘要：为了探讨水射流自钻进喷嘴射流旋转打击力特性,确定了喷嘴结构参数,建立了水射流旋转打击力测试系统,开展了在不同喷嘴直径、射流角度、旋转速度、射流靶距和射流压力条件下打击力试验,分析了打击力随各影响因素的变化规律.试验结果表明:打击力随喷嘴直径增大而增大,随射流角度增大而减小;在不同射流压力下,存在最佳旋转速度 200 r/min,此时射流打击力为最大值;6 mm靶距附近为射流充分发展阶段,该区间射流打击力值最高;打击力与射流压力之间呈正相关关系,当压力超过30 MPa时打击力增长趋势明显降低.最后讨论了射流打击力最大值组合参数,为水射流自钻进破岩工作参数优选提供参考.

    煤层增透水射流多孔喷嘴射流旋转打击力

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    煤层群上下保护层开采围岩应力及裂隙演化规律研究

    刘军
    56-63,73页
    查看更多>>摘要：为实现煤层群上下保护层开采过程中被保护层卸压瓦斯的高效抽采,采用数值模拟方法研究上下保护层开采后围岩应力、裂隙分布及演化规律,探明上下保护层开采的卸压瓦斯富集区.研究结果表明:下保护层开采后,被保护层工作面上侧覆岩卸压高度明显大于下侧覆岩卸压高度,次采上保护层后,增大了被保护层卸压范围.下保护层开采后被保护层走向卸压角为 63°,倾斜上下边界卸压角为87°、72°.上保护层开采后被保护层走向卸压角为59°,倾斜上下边界卸压角为 76°、79°.经过保护层卸压后,被保护层抽采卸压瓦斯纯流量相比卸压前呈现10 余倍增大,卸压瓦斯抽采具有明显的时空效应.

    煤层群保护层围岩应力采动裂隙演化规律卸压瓦斯

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    基于孔-裂隙的煤层瓦斯抽采热-流-固耦合模型研究

    孙朋
    64-73页
    查看更多>>摘要：为研究温度因素对负压钻孔抽采瓦斯的影响,建立了基于孔-裂隙双重多孔介质的热-流-固耦合模型,运用数值模拟手段,对比了不考虑温度因素下基于气-固耦合模型的瓦斯抽采特点和抽采效果.模拟结果表明:考虑温度因素影响所得渗透率结果更小,抽采卸压效果相对较弱;初始煤层瓦斯压力越高,煤层温度降低越明显;考虑温度变化影响,针对不同有效抽采半径 R,进行了孔间距为2√3R/3、2R、4R、6R的多钻孔布孔研究,得出有效抽采区域随抽采时间增加呈现由多个小圆柱状发展为一个大圆角三棱柱,最后趋向于一个规则的大圆柱状的变化规律.研究成果可为预抽煤层瓦斯前布孔设计工作及实际瓦斯灾害防控提供一定的参考.

    瓦斯抽采热-流-固耦合有效抽采区域钻孔间距数值模拟

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    保护层开采与卸压瓦斯协同抽采技术研究与应用

    张兆一
    74-79页
    查看更多>>摘要：针对深部低透突出煤层群下保护层开采后上覆被保护层卸压瓦斯及下保护层瓦斯协同抽采的难题,新景矿采用"地面井预抽+高(低)位抽采巷"实现了被保护层卸压瓦斯及上隅角瓦斯的协同抽采.综合应用机械造穴、地面井压裂等增透措施,提高了新景矿15 号煤层抽采效率.增透前后支管抽采瓦斯纯流量提高了2.27 倍,缩短了保护层工作面预抽瓦斯的达标时间;通过对比 15 号煤层开采前后3 号、8 号及9 号被保护层的卸压瓦斯地面井抽采瓦斯纯流量提高了 1.85 倍,实现了保护层与被保护层瓦斯的协同抽采,开采突出煤层群做到安全可控,对阳泉矿区煤层群安全高效开采具有重要的参考意义.

    突出煤层群大区域瓦斯治理协同抽采增透技术保护层开采

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