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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

    松软煤层大巷群卸—注—锚协同防控围岩变形技术研究

    范恺
    76-82页
    查看更多>>摘要：为防控松软煤层大巷群在非对称应力作用下发生流变变形,以赵庄煤业三盘区大巷群受采动影响产生持续性变形为研究背景,提出了卸—注—锚协同防控围岩变形新技术.通过开展数值模拟和宽煤柱护巷顶板结构分析,阐明了大巷群应力状态与采空区顶板的关联性,揭示了爆破裂隙带在阻隔应力传递的作用机制,明确了回采巷道顶板爆破预裂和盘区大巷多层位预裂的理论依据,构建了深—浅孔联合卸压工艺和以锚固—注浆为核心的内外圈协同加固技术,根据理论推演和现场试验确定了爆破预裂参数和注浆参数.工程实践表明:爆破工艺实现了坚硬顶板的充分预裂,锚固—注浆工艺提升了巷道围岩的整体性,3312 工作面回采后大巷群顶底板和两帮移近量较小,达到了卸—注—锚协同防控围岩变形的目的.

    煤层大巷群顶板预裂注浆加固卸压围岩变形

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    缓倾斜煤层采动底板破坏空间特征研究及应用

    黄辉宋喜东虎晓龙高峻...
    83-88页
    查看更多>>摘要：以灵新煤矿061405 工作面为工程背景,基于弹性力学理论和数值模拟软件研究采动缓倾斜底板应力分布及空间破坏特征,并提出考虑底板破坏空间特征的突水危险性评价方法.结果表明:采动缓倾斜底板最大破坏深度解析值为21.5 m;沿工作面倾向采动底板破坏形态呈现"非对称倒马鞍"形且具有"靠近采空区上侧破坏深度小、下侧破坏深度大"的特征;采动缓倾斜底板破坏空间特征整体呈现从采空区中心区域向四周断层式增长的不对称变化趋势.考虑底板破坏空间特征的突水危险性评价结果与开采实践情况一致.

    缓倾斜煤层采动底板空间破坏特征理论解析数值模拟

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    基于一维双重注意力网络的输送带纵向撕裂检测算法

    向兆军游磊罗明华
    89-95,104页
    查看更多>>摘要：针对传统的基于机器视觉的带式输送机输送带撕裂检测算法需要高算力、高功耗AI模组,本安电源无法满足其用电需求的问题,提出一种基于一维双重注意力网络(DANet-1D)的输送带纵向撕裂检测算法.通过工业相机采集输送带表面线激光形成的图像;设计激光条纹特征滤波器,提取条纹特征;设计基于一维双重注意力网络的撕裂检测算法,将撕裂的二维图像数据降维,在一维空间进行神经网络检测,运行速度更快且支持高分辨率图像;研制本安型输送带撕裂检测装置,并进行验证.结果表明:该算法的准确率P为92.54%,召回率R为 91.78%,每帧平均检测时间为 12.40 ms.工业性试验成功检测出输送带模拟撕裂,为输送带纵向撕裂提供了一种新的检测方案.

    带式输送机输送带纵向撕裂线激光机器视觉一维双重注意力网络深度学习

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    基于S3DD-YOLOv8n的矿工行为检测算法

    李海川贺星亮贾仟国李利...
    96-104页
    查看更多>>摘要：为防范潜在隐患、保障煤矿安全生产,对矿井作业人员行为进行检测已成为提高矿井安全管理水平的重要方式.鉴于目前常用的智能检测方法精度普遍较低,提出基于S3DD-YOLOv8n的矿工行为检测算法:为提取视频数据的时间信息并保持连续性,在YOLOv8n的骨干网络中引入 3D空洞卷积,改进数据增强算法;引入压缩—激励SE(Squeeze&Excitation)注意力机制,提高网络对重点信息的关注程度;引入可变形卷积提高模型对矿工行为的拟合度.经DsLMF+数据集实验验证,该算法的平均精度均值mAP50 达到了97.0%,相比YOLOv8n提升了4.0%,同时精确率P和回归率R分别提升了12.9%、7.0%,达到92.5%、90.4%,该算法可高效、精准地检测矿工行为.

    矿工行为检测YOLOv8n3D空洞卷积SE注意力机制可变形卷积

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    矿用对旋主通风机周向槽机匣处理扩稳机理研究

    陈庆光石晓杰李凯伦徐金...
    105-111页
    查看更多>>摘要：为了提高对旋风机的稳定裕度,采用数值模拟方法,将周向单槽机匣处理技术应用于FBCDZ-No20 型对旋风机的扩稳,探究了周向槽的轴向位置对风机气动性能和扩稳能力的影响.研究表明:对前级叶轮进行周向单槽机匣处理,可以提高对旋风机的稳定裕度,且周向单槽的轴向位置对风机的气动性能和扩稳能力均具有影响;当周向单槽位于前级叶片的前缘和 25%叶顶轴向弦长时,风机可以获得可观的稳定裕度提高量,但峰值效率损失较大;当周向单槽分别位于50%、75%的叶顶轴向弦长和尾缘时,扩稳效果逐渐减弱,相应的效率损失也逐渐减小.周向槽是通过抽吸叶片压力面前缘的低能流体,并将其沿周向输运至叶片吸力面的前缘喷出,从而增大了前级叶轮进口相对气流角及叶顶泄漏流的轴向动量,改变了叶顶泄漏流的轨迹,抑制了前缘溢流与尾缘处的边界层分离,进而减轻叶片通道内的流动堵塞,推迟了失速的发生而实现扩稳.采用前级周向单槽机匣处理并未改变对旋风机的最先失速级和失速起始类型.

    对旋风机周向单槽机匣处理轴向位置稳定裕度扩稳机理

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    分布式激光甲烷检测系统及温度补偿技术研究

    张鹏
    112-118页
    查看更多>>摘要：瓦斯浓度检测精度不高、传感器后期检修工作量大,是当前煤矿瓦斯灾害防治中存在的重要问题.针对这一问题,设计了一种光纤传输的分布式激光甲烷检测系统,并研究了其配套的温度补偿方案.阐述了采用可调谐激光光谱吸收技术和光复用技术进行多通道系统设计的方法,进而分析环境温度变化与甲烷吸收光谱的影响关系,在此基础上提出了一种基于实验测试数据的多变量自适应温度补偿算法,实现了瓦斯浓度在大空间复杂温度场条件下的准确检测.测试结果表明:该系统能够实现64 个测点在10 km范围内的准确检测;进行温度补偿后,在0～40.0℃温度变化范围内,甲烷体积分数测量范围为0～100.00%,测量误差小于±2.00%.该系统适用于煤矿通风巷道、采煤工作面等危险场所,具有测量精度高、信息覆盖面广、气室无源、本质安全、成本低等特点,可为煤矿瓦斯突出预警和瓦斯抽采提供准确的基础数据.

    甲烷检测光纤传感激光光谱多通道温度补偿

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    矿用LED灯具蓝光辐射测试与评估

    陈永冉
    119-124页
    查看更多>>摘要：现行蓝光危害评估均基于光源照度为500 lx或距离200 mm条件下进行,其测试条件与矿山的实际应用场景存在差异,特别是亮度、距离不匹配,且光源的色温与蓝光危害息息相关.为了研究蓝光危害的生物机理及危害程度的影响因素,研究分析了目前国内外IEC、CIE等权威组织对蓝光危害考核的相关标准,依据蓝光危害的计算方法,总结提出了蓝光曝幅限值的要求.结合矿井下LED光源应用的实际情况,设计了LED光源亮度、色温和照明距离3 个重要因素对蓝光危害影响的测试方案.测试结果表明:蓝光危害与LED光源亮度、光源色温成正相关,蓝光危害与照明距离成负相关.研究指导了矿用LED防爆灯具的安全使用与防护,可为相关灯具等相关产品标准的制修订提供依据,具有较好的现实意义.

    矿用LED光源蓝光辐射危害机理测试方法评估方案职业健康安全

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    基于LightGBM和DNNFL的陷落柱识别方法研究与应用

    王怀秀王慧
    125-131,141页
    查看更多>>摘要：为了解决不平衡地震属性数据集中陷落柱识别准确率较低的问题,提出了一种基于轻梯度提升机(Light Gradient Boosting Machine,LightGBM)和利用焦点损失(Focal Loss)改进深度神经网络(Deep Neural Networks,DNN)相结合的陷落柱识别方法LightGBM-DNNF.首先通过相关性分析和重要性分析进行属性优选;其次提取LightGBM叶子节点的路径作为新的特征,并与原始数据集组合成新的数据集;最后输入到DNNFL模型中进行分类训练,预测地质构造类型.引入精确率(P)、召回率(R)、F1 分数(F1-score)、曲线下面积(AUC)作为评价指标,基于 3 个矿区的数据集开展对比实验和消融实验.实验结果表明,与传统的机器学习和单一的集成学习算法相比,LightGBM-DNNFL 模型的F1-score和AUC值均在93%以上,能有效识别陷落柱,且模型泛化能力更强.

    陷落柱识别深度神经网络FocalLossLightGBM不平衡分类

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    综采工作面采动覆岩导水裂隙带发育高度综合研究

    王毅周余张丁丁王禹...
    132-141页
    查看更多>>摘要：针对因煤层开采易导致上覆岩层产生裂隙,贯通地下含水层引发矿井水灾的问题,以盘城岭煤业150105 工作面为研究背景,采用理论公式、现场井下仰孔注水测漏法和钻孔电视成像探测法,以及FLAC3D和UDEC数值模拟综合分析导水裂隙带的高度和发育规律.理论计算导水裂隙带的最大高度为81.56 m;通过井下仰孔注水测漏法监测3 个钻孔的注水渗透量梯度临界值为12 L/min,通过临界值判定导水裂隙带高度为78.56～79.99 m;通过钻孔电视成像探测法观测钻孔内裂隙分布判定导水裂隙带高度为78.39～79.46 m;利用FLAC3D和UDEC数值模拟,根据覆岩塑性区变化特征,当工作面推进至180 m时,裂隙发生贯通,塑性区最大高度达到76.4 m,并根据覆岩塑性区变化、垂直应力分布、垂直位移云图分析了导水裂隙带发育规律的3 个阶段.对不同方法下的导水裂隙带高度进行了相互验证.

    综采工作面采动覆岩导水裂隙带裂隙带最大高度现场观测数值模拟

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    火烧区富水下倾斜煤层开采导水裂隙带发育特征研究

    梁庆华丁相军杨聘卿王春源...
    142-146页
    查看更多>>摘要：为研究火烧区富水情况下煤层开采安全问题,需要准确分析开采覆岩导水裂隙带发育情况.运用有限元ANSYS模拟计算,基于第一强度理论,根据上覆岩层抗拉强度值,选择第一主应力值在1.5 MPa时的曲线范围作为导水裂隙带发育高度范围,并运用井下双端堵漏法进行观测验证,较为准确.研究得出导水裂隙发育强度准则可采用第一强度理论,第一主应力值在 1.5 MPa时,导水裂隙带发育曲线范围在50.17～62.13 m,上边界未与火烧区沟通,下边界存在与上覆火烧区沟通现象,即火烧区积水是开采煤层的重大水患;同时在煤层倾斜情况下,导水裂隙带发育高度上边界要大于下边界,因此计算倾斜煤层导水裂隙带发育高度时,要考虑煤层倾角的影响.

    火烧区导水裂隙带ANSYS模拟第一强度理论煤层倾角

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