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期刊信息/Journal information
煤矿安全
煤炭科学研究总院沈阳研究院
煤矿安全

煤炭科学研究总院沈阳研究院

罗海珠

月刊

1003-496X

mkaq@163.com

024-56616988，56616987，56616981

113122

辽宁省抚顺市经济开发区滨河路11号

煤矿安全/Journal Safety in Coal Mines北大核心CSTPCD
查看更多>>《煤矿安全》创刊于1970年，至今已有30多年的历史，它最初为不定期刊物，1973年被批准为部办全国性专业技术刊物，1974年1月改为国内公开发行，为双月刊，1980年改为月刊，是全国煤炭行业主要科技期刊之一。刊物主要内容是宣传国家有关煤矿安全的政策、法规；报道国内外煤矿安全领域的新成果，新技术以及安全装备、安全管理、安全培训等信息；剖析井下事故案例等。读者对象主要是煤炭行业的工程技术人员、各级领导干部、科研和设计人员、以及煤炭院校师生和工人、各级地方工会和劳动管理部门的有关人员。在各级领导的支持和关怀下《煤矿安全》杂志将会沿着健康稳定的轨道继续发展，更上一层楼。
正式出版
收录年代

    基于小样本数据机器学习的煤层底板突水预测

    李晨曦鲁海峰
    171-179页
    查看更多>>摘要：随着计算机技术的发展，机器学习方法已成为煤层底板突水预测的重要技术;算法预测精准度对样本的数量要求较高，制约着实际应用。运用最近邻算法(KNN)以及梯度提升决策树(GBDT)与逻辑回归(LR)结合运用的算法，基于以水压、采高、隔水层厚度、断层落差、煤层倾角、断层距工作面距离等 6 项指标的样本数据建立了突水预测模型，讨论了样本数量对预测精度的影响规律，并与常用的粒子群、支持向量机、BP神经网络、随机森林以及卷积神经网络进行对比研究。研究结果表明:当样本数量达到 18 时，KNN和GBDT+LR预测精度保持稳定;KNN与GBDT+LR在小样本条件下的预测精度高于常规预测模型;模型预测结果与实际情况相符。

    底板突水矿井水害矿井涌水量机器学习突水预测

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    基于孔中瞬变电磁法的井下覆岩导水裂隙带发育高度研究

    梁庆华丁相军刘广亮刘志成...
    180-187页
    查看更多>>摘要：瞬变电磁法在探测导水通道方面具有良好的效果，但是常规的方法探测导水裂隙带发育会受到环境的影响，不适宜完成探测工作。为此，采用孔中瞬变电磁法，对井下覆岩导水裂隙带发育高度进行研究，利用COMSOL软件对于孔中瞬变电磁法的传播特性和响应特征进行研究，并结合孔中瞬变电磁探测试验，研究孔中瞬变电磁探测导水裂隙带的可行性。研究结果表明:孔中瞬变电磁可以有效完成异常体的探测任务，通过调整收发装置的位置以达到提高信噪比的效果，孔中瞬变电磁径向扩散方式与矿井瞬变电磁理论基本相同;但是，模拟发现低阻区响应场受高阻区影响较大，导致 60 m交界面相邻低阻区衰减速度过快，响应曲线在低阻区出现"尖点"，说明受高阻岩体影响 60 m附近的低阻区视电阻率大于低阻区理论值。经过井下试验得出:孔中瞬变电磁探测已开采煤层导水裂隙带发育异常明显，且成片连接;而未开采煤层瞬变电磁低阻异常不明显，且未形成大片连接，说明通过钻孔瞬变电磁系统观测导水裂隙带高度具有较高的可行性。

    导水裂隙带孔中瞬变电磁法探测方法异常特征数值模拟

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    矿用输出本质安全型电源瞬态能量抑制策略研究

    郭长娜
    188-194页
    查看更多>>摘要：针对GB/T 3836。4-2021《爆炸性环境 第 4 部分:本质安全型"i"保护的设备》中关于半导体急剧短路保护原理输出本质安全电源瞬态能量的要求，以典型的矿用"ib"类隔爆兼本安型电源及本安型电池电源为研究对象，明确了瞬态能量测试装置及瞬态能量计算方法;根据实验验证对比，分析了输出本质安全型电源瞬态能量实验失败的原因，验证了过压过流保护电路中保护时间、半导体芯片反应速度及短路瞬间电压、电流值等是影响瞬态能量的关键参数;并结合实际设计对其保护过程进行分析，排除了通过TVS管减小瞬态能量方法，研究了电感在电源过压过流保护电路前后对瞬态能量的影响，为矿用输出本质安全型电源设计提供了参考依据。

    矿用输出本质安全型电源急剧短路保护瞬态能量抑制保护时间反应速度

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    基于改进YOLOv7和ByteTrack的煤矿多目标人员跟踪算法

    瞿鹏程李敬兆刘泽朝
    195-205页
    查看更多>>摘要：为了解决现有的目标跟踪算法在煤矿复杂环境下存在精度低和实时性差的问题，基于Tracking by Detection(TBD)范式，提出了YOLO-FasterNet+ByteTrack的煤矿人员跟踪算法。首先，构建FasterNet-Block特征提取模块改进YOLOv7 的Backbone，提升目标检测阶段的实时性;然后，通过在Neck中引入CBAM注意力机制，提升模型在复杂场景下的特征感知能力;接着，在目标检测的解码阶段引入Soft-NMS，优化模型在人员交叠场景下的检测精度;最后，在目标跟踪阶段，针对人员重叠和遮挡导致的目标ID翻转问题，设计了一种融合GRU和卡尔曼滤波的多目标运动特征预测机制，有效提升了煤矿人员跟踪的准确性。实验结果表明:YOLO-FasterNet在煤矿人员数据集上相对于YOLOv7 的平均精度提高了 3。6%，检测速度提升了8。2FPS;在自定义跟踪数据集GBMOT上，所提目标跟踪算法相对于ByteTrack，MOTA值提升了 1。7%，IDSW减少了 149 次。

    煤矿人员定位系统多目标跟踪YOLOv7注意力机制门控循环单元

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    煤矿水仓自动清理机器人煤泥界面识别方法

    贾雪峰高贵军李贵虎
    206-211页
    查看更多>>摘要：煤矿水仓清淤机器人可以大大提高水仓的清淤效率，保证了水仓的可靠性。在煤矿水仓清淤机器人的研发过程中，煤泥界面的识别成为煤矿水仓清淤机器人研发的关键基础问题，为此，提出了一种二维激光雷达与深度相机结合的方法实现对煤泥界面的准确识别。首先，通过在ROS中对激光雷达和深度相机联合标定的方式获取相机的内部参数和外部参数，建立激光雷达数据和相机数据的变换关系;然后，基于高斯滤波的方式降低深度相机获取的三维点云的噪声，基于均值滤波的方式降低其密度;最后，通过将转换后激光雷达数据与相机数据叠加，通过激光雷达采样点的深度均值对深度相机的三维点云数据进行滤波处理，以实现对煤泥界面的识别。试验结果表明:该方法可以有效识别煤泥界面，为实现水仓清理的智能化、机械化奠定基础。

    煤矿水灾水仓清淤机器人煤泥界面识别点云叠加ROS

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    矿井供电系统单相接地故障选线方法现状与发展趋势

    杨战社张程荣相
    212-219页
    查看更多>>摘要：矿井供电系统常采用中性点不接地方式或经消弧线圈接地方式，由于井下环境的特殊性和复杂性，其单相接地故障选线问题一直没有得到很好的解决。分析并比较了 2 种接地方式的优缺点和系统发生单相接地故障时的选线难点。介绍了矿井供电系统发生单相接地故障时的主动式选线法、被动式选线法(包括基于稳态信息选线法和基于暂态信息选线法)以及智能算法融合选线:主动式选线法主要通过检测注入信号判断故障线路;被动式选线法则基于故障发生后的稳态信息量和暂态信息量完成选线;智能算法融合选线能充分利用故障特征，发展前景广阔。针对目前故障选线方法未进行扰动识别、单一故障选线方法可靠性差、智能算法融合选线优势明显但未能得到很好应用等问题，提出了矿井供电系统故障选线方法的发展趋势。

    矿井供电系统单相接地故障主动式选线法被动式选线法智能算法融合选线

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    穿层钻孔精细化设计建模技术及智能化实现

    秦佩连昌宝李喜员孙矩正...
    220-227页
    查看更多>>摘要：为了保障煤矿安全生产，进一步提高煤矿瓦斯防治能力，基于煤层瓦斯流动理论，从瓦斯有效抽采半径分析入手，建立数学模型，确定了穿层钻孔精细设计布孔控制关键指标;运用计算机建模技术对钻孔进行精细化验算，完成了煤矿井下底板穿层预抽瓦斯钻孔布置的精细化智能设计系统的开发，该系统能精准感知，并自主对给定区域钻孔复合验算，实现了钻孔设计过程中少人化、精细化，并与传统设计进行了对比分析。研究表明:采用精细化智能设计钻孔，最大限度地实现了煤体内钻孔轴线等密度分布，使钻孔工程比传统设计省工;可实现海量底板穿层钻孔的智能化设计，使钻孔施工抽采煤层瓦斯效果好，钻孔施工难度降低，显著提升了煤矿瓦斯防治能力和管理水平。

    瓦斯抽采穿层钻孔精细化智能布孔抽采半径钻孔布置智能设计系统

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    矿用高压断路器故障诊断技术研究现状及展望

    惠阿丽秦祺李瑞荣相...
    228-236页
    查看更多>>摘要：介绍了矿用高压断路器机械故障诊断技术的基本情况，按照故障诊断的基本流程，从断路器状态特征信号、信号预处理、特征提取及降维筛选和故障诊断方法等 4 个环节综述了高压断路器机械故障诊断技术的目前的研究现状和主要不足。针对目前单一信号的局限性、发生复合故障、建立诊断模型工作量巨大和未考虑数据不平衡及故障数据未标记等问题，对高压断路器故障诊断未来的研究方向进行了展望。

    煤矿供电高压断路器机械故障状态检修特征提取故障诊断

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    基于千眼智能分析系统的综采设备联动控制方法

    李旭杨位史云李杰...
    237-243页
    查看更多>>摘要：综采工作面系统复杂庞大、设备关联程度高，智能化综采装备系统的可靠性逐渐成为制约工作面智能化安全高效开采的关键性因素;提出并研发一种基于千眼智能分析系统的综采设备联动控制方法。通过在综采工作面区域布设多个新一代矿用高清摄像仪，使综采工作面全方位无死角可视化呈现，实现对综采工作面区域内转载机人员侵入、支架移架危险区域人员侵入、采煤机截割区域人员侵入、人员着装、煤机与支架防碰撞监测、刮板输送机运行工况智能监测等全过程智能识别与保护;从对综采工作面全方位的实时监控、设备运行状态、人员安全行为等角度，借助AI+AR混合增强现实技术，结合综采工作面设备实时运行工况，通过智能控制协同服务实现对综采工作面区域内设备、人员安全行为进行智能识别与实时预警，形成"画面实时采集、信息快速识别、系统预警记录、远程警告及设备联控"的标准化综采工作面联动控制方法，对设备运行及人员行为全流程监测监控，有效预测、预防潜在安全隐患，最大限度保证综采工作面安全高效开采。

    智能开采千眼系统视频监控安全管理联动控制

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    基于扎根理论-熵权TOPSIS模型的矿工体力疲劳影响因素分析

    田水承白旭腾李红霞张筱雅...
    244-249页
    查看更多>>摘要：为有效控制矿工的疲劳度，降低人因事故的发生;研究采用扎根理论构建矿工体力疲劳影响因素指标体系，并开发影响矿工体力疲劳的调查问卷;依托调查问卷的数据，运用熵值定权法探究各指标对矿工体力疲劳的影响程度，提出相应安全管理提升策略;并应用TOPSIS模型对随机选取的 15 名矿工开展体力疲劳综合评价。结果表明:矿工体力疲劳主要受自身状况、工作压力和作业环境 3 个因素影响，其中工作压力所占权重最大;矿工体力疲劳TOPSIS综合评级模型可合理有效地研判矿工体力疲劳程度等级。

    矿工不安全行为体力疲劳扎根理论影响因素熵权TOPSIS模型

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