基于MEMS与LwIP的煤矿三分量地震数据采集系统

针对当前煤矿地震数据采集传输系统中数据传输实时性差,数据传输量有限的问题,以及数据采集需要满足多波宽频的要求,设计了基于MEMS与LwIP的煤矿三分量全波地震数据采集系统。该系统由MEMS三分量检波器、数据采集单元、高性能防爆路由器、高性能嵌入式主机及采集控制软件、主机监控软件构成。采用MEMS加速度芯片VS1002作为检波器芯体,利用其高灵敏度、宽频带响应等特点;主机监控软件完成对全波采集单元监控、管理及简单的数据处理功能;全波数据采集单元实现了三分量地震信号的数据拾取、转换、存储和数据输出;系统采用分布式控制方式,可实现系统的灵活组合与拆分,提高了采集信号的质量,增强了在煤矿中的适用范围。实验结果表明:与常规地震采集系统相比,本系统具有抗干扰力强,响应频带宽的特点,可在恶劣环境条件下捕捉到频带较宽的地震信号。      

数据库管理系统在煤矿防治水中的应用

数据库管理系统是在矿井水文地质数据基础上,运用数据库理论进行系统设计与开发,系统包括管理模块、数据维护模块、信息查询模块、水源判别模块和数据输出模块等.以皖北任楼煤矿为例,说明该系统的实际应用效果.     

煤炭资源储量管理信息系统新结构研究

分析了当前煤炭储量管理信息系统,根据B/S结构和C/S结构的优缺点,设计了用于煤炭资源储量管理信息系统的B/S+C/S体系结构。利用C/S结构对数据进行新增、修改和删除以及生成报表的操作;利用B/S结构实现对报表以及台帐数据的远程查询。该系统在大同矿业集团忻州窑煤矿实际运用中,提高了煤矿储量管理工作效率,促进了煤矿储量管理的信息化发展。      

空间数据无缝集成版本机制及其关键技术

为解决分布式异构环境下空间数据无缝集成及其增量更新的数据组织和查询效率问题,利用地理数据库版本机制所具备的多分量存储和存储增量等特性,通过把有缝数据与版本机制中删除分量相对应,把无缝数据与版本机制中添加分量相对应,把无缝一致性维护过程与版本机制中的数据更新过程相对应,提出并建立了空间数据无缝集成版本机制.该机制把无缝集成问题转化成初始无缝化版本的建立问题以及版本数据的一致性维护问题,把无缝查询及动态拼接过程转化成分布式版本查询过程,从而降低了问题的处理复杂度,提高了系统效率;该机制还能为增量更新提供存储支持.      

用ArcIMS建立震源机制解数据发布系统方法浅析

随着WebGIS(网络地理信息系统)应用的不断深入,我们将WebGIS技术引入到震源机制解数据分析,通过将数据库信息与地理空间属性信息相结合,实现了数据库信息图形化,统计分析自动化,数据访问和查询网络化。本文通过介绍用ArcI MS3.1建立震源机制解数据发布系统,论述了ArcI MS体系结构,详述了中国及邻区地震震源机制解数据发布系统的总体结构和用ArcI MS建立震源机制解数据发布系统的方法,并就系统开发中的技术要点进行了论述。     

青藏高原实测剖面数据管理与检索系统开发的方法与意义

青藏高原实测剖面检索数据管理与检索系统是利用ACCESS软件建立青藏高原实测剖面数据库,采用ArcGIS软件形成了青藏高原实测剖面分布图,利用WEBGIS技术实现网络发布。该系统主要为服务对象提供实测地层剖面数据的检索与查询服务,提供地图查询、浏览、打印服务,同时还提供青藏高原地质背景知识的服务。该系统提供的服务比传统的资料服务有着更多的优点:访问范围更加广泛,平台独立,操作简单,计算模式灵活高效。     

大型桥梁地基基础安全监控系统研究

本文针对建立桥梁基础安全监控系统开展研究,探讨了系统目标及其构成,并就系统建立过程中在资料管理、可视化查询、资料解释与监控模型三方面常见的问题针对性地提出解决方法。如建立日志系统、将八叉树编码方式应用到监测系统测点的编号、建立监测值异常检出系统等,并给出了部分实例。     

高密度和常规观测系统的河道成像效果分析

煤矿顶板砂岩水害严重影响着煤矿安全生产,河道砂体的有效识别对煤矿防治水具有重要的意义。基于地震数据识别河道是有效途径之一,但河道砂不是煤矿勘探的目的层,研究程度低,并且在地震数据成像中河道是一种线状、孤立的地质异常体,常被忽略,因此,在煤炭地震勘探中该项技术不够成熟。以淮北地区某矿的高密度地震数据在含煤地层上覆新近系中发现的河道为基础,在抽取8条线变换为常规观测系统后,以不同偏移距和方位角等观测系统参数为对象,对常规观测系统和高密度观测系统在剖面和平面图中的河道成像质量进行讨论。结果表明:0.8倍河道埋深的最大偏移距和全方位方位角情况下对河道成像较为有利,高密度较常规观测系统对河道成像较好,特别是振幅类属性上具有一定优势。      

钻孔地温数据库建设和网络查询系统开发

钻孔地温数据库的建设,包括系统整理了全国160个台站近12年的钻孔地热原始观测数据。根据观测数据特点和数据共享的需求,作者完成了数据表设计,开发了相应的数据查询系统。该数据库平台适合根据台站名称和观测时间组合对观测数据进行查询和下载。     

Oracle Spatial几何类型字段解析

Oracle Spatial是Oracle数据库中管理空间数据的模块,它采用SDO_GEOMETRY字段存储空间数据。Oracle Spatial更深层次的功能,如索引、查询等,都建立在SDO_GEOMETRY的存储机制上。这里详细介绍了Oracle Spatial中空间对象字段SDO_GEOMETRY的组成及其各个组成对象的定义方法,解析了点(包括复合点)、线(包括复合线)、多边形(包括复合多边形)等空间实体在SDO_GEOMETRY中的存储方式,为其它编程语言访问Oracle Spatial空间对象提供了参考。     

Development of a GIS-based monitoring and management system for underground coal mining safety

Coal mine safety is of paramount concern to mining industry. Mine accidents have various causes and consequences including catastrophic failure of mine, substantial economic losses and most notably loss of lives. Therefore, any initiative in mine monitoring is of vital importance for progressing safety surveillance and maintenance.This paper presents the development of a geographic information system (GIS)-based monitoring and management system for underground mine safety in three levels as constructive safety, surveillance and maintenance, and emergency. The developed model integrates the database design and management to the monitoring system implementation which encompasses query and analysis operations with the help of web and desktop applications. Interactive object-oriented graphical user interfaces (GUIs) were developed to visualize information about the entities gathered from the model and also to provide analysis operations based on the graphical representations and demonstrations using data tables and map objects.The research methodology essentially encompasses five main stages: (i) designing a conceptual database model; (ii) development of a logical model in terms of entity-relationship (ER) diagrams; (iii) development of a physical model based on physical constraints and requirements; (iv) development of GUIs and implementation of the developed model, analysis and queries; (v) verification and validation of the created model for Ömerler underground coal mine in Turkey. The proposed system is expected to be an efficient tool for improving and maintaining healthy standards in underground coal mines which can possibly be extended to a national GIS infrastructure.     

矿井电阻率法监测系统在采煤工作面水害防治中的应用

煤矿智能化、无人化开采迫切需要水害隐患地质透明化为其保驾护航。矿井电阻率法监测系统针对工作面回采过程中的水害问题,采用伪随机信号发射和全波形数据采集提高设备的抗干扰能力,采用电极接地条件一致性校正和监测数据归一化处理等手段压制假异常,采用时移电阻率成像实现水害隐患电阻率异常响应的识别和提取,通过监测工作面回采过程中顶、底板电阻率变化对水害风险进行判识,实现采动工作面水害隐患的地质透明化。结合矿井电阻率法监测系统近年来的井下现场试验,分别介绍其在顶、底板水害监测中的应用案例。井下试验结果显示,电阻率法监测可以有效捕捉顶、底板出水过程的前兆信息。但在实际应用中,矿井电阻率法监测系统依旧面临强电磁干扰以及采空区监测线缆难以保护等问题,并且采掘扰动对煤岩电阻率的影响机理研究不足,导致对电阻率异常进行分析解释时存在较大争议,还需要进一步开展相关研究工作。      

煤矿用自动化钻机远程监测系统研制

根据国家能源装备制造、煤矿机器人和煤矿智能化发展等政策要求,结合煤炭设备少人化、智能化发展趋势,针对现有煤矿井下钻机参数显示不全、缺乏有效监测、维修不便等问题,为实现自动化钻机地面远程监测,利用传感测量、软件开发、虚拟现实、网络通信、视频监测等技术研制了一种煤矿用自动化钻机远程监测系统。该远程监测系统包括了钻机主体、机载设备、网络通信部分和远程监测服务器。钻机主体为ZDY4500LFK型煤矿用钻机;机载设备包括了控制器和传感器组,用于实现钻机参数采集;网络通信部分包括了交换机、网关等,实现井下和地面的通信;远程监测服务器实现钻机参数和工况的监测。该系统研制后在鄂尔多斯华兴能源有限责任公司唐家会煤矿进行了现场试验,结果显示,该系统数据传输准确,可实现自动化钻机的地面监测功能,为煤矿钻机的少人化、智能化提供了保障。      

水情监测预警系统在海下采煤中的应用

煤矿井下水情监测多用于对底板水的监测,而对顶板水的监测,以及对第四纪松散砂砾层水和海水溃入矿井的预警,目前尚未见报道。龙口矿业集团在海下采煤中,根据矿井水文地质条件,建立了以顶板含水层水位和矿井涌水水质为背景标志的水情监测预警系统。该系统可以在第四系水和海水溃入矿井前发出警报,以便及时采取应对措施。      

Research on reasonable coal pillar width of roadway driven along goaf in deep mine

Driving roadway along a goaf is commonly adopted for mining face of thick seam in a deep mine. Determining a reasonable width of coal pillar is a key scientific problem for driving roadway along a goaf in a deep mine. The paper took a roadway driven along a goaf at Zhaolou coal mine which is a typical kilometer-deep mine in China as engineering background. Field monitoring, model test, and numerical experiment are conducted. Stress and displacement evolution mechanism are analyzed with different pillar widths. The test results show that with the increase of coal pillar width, the peak stress value at the coal pillar working slope and integrated coal beside the roadway increases firstly and then tends to be stable, its position is transferred to the side of the roadway, and the deformation of coal pillar decreases gradually during roadway excavation. The coal pillar deformation and roadway vertical displacement increased as the coal pillar width increases under high abutment pressure. In order to reduce the waste of non-renewable resources and meet the requirements of bearing capacity and stability of coal pillars, a method is proposed for setting a reasonable width of coal pillars and the specific width of coal pillars is designed and applied in engineering practices based on the above research. All the tests are significant in the study of driving roadway along a goaf in a deep mine.     

煤矿井下微震监测系统及应用

介绍了微地震监测系统原理、方法,分析了微地震监测仪器结构、性能及施工措施,并结合微地震监测技术在煤矿井下监测中所遇到的问题,提出了一些具体的技术措施。      

煤矿工作面底板突水灾害预警重点监测区域评价技术

准确圈定煤矿工作面底板突水预警重点监测区域,实现监测位置和潜在突水点位置在空间上的匹配,是突水灾害预警急需解决的问题之一。为研究煤矿工作面底板突水灾害预警重点监测区域评价技术,采用水文地质分析、GIS空间分析及ANN预测等技术手段,建立了底板突水灾害预警重点监测区域评价指标体系,提出了将不连续指标转化为连续指标的方法,建立了评价模型,研发了重点监测区域评价GIS系统,实现了煤矿底板突水灾害预警重点监测区域GIS与ANN耦合评价技术,最后以赵庄煤矿5303回采工作面底板突水监测预警为例,利用研发的系统圈定了该工作面重点监测区域。研究表明,确定预警重点监测区域的影响因素主要有含水层水压、含水层富水性、含水层防（隔）水煤岩柱厚度、老空区危险性指数、断层危险性指数、陷落柱危险性指数和封闭不良钻孔危险性指数,利用分段函数可以有效将不连续指标转化为连续指标,研发的评价系统可以实现煤矿突水灾害预警监测位置自动评价,评价结果与现场揭露及水害预警系统监测结果一致。      

山西省煤炭资源有效保障能力分析信息系统设计与开发

在分析以往煤炭资源管理信息系统优缺点的基础上,利用Visual C＋＋6．0、SQL Server2000、ADO技术以及MapGIS二次开发技术,开发了山西省煤炭资源有效保障能力分析信息系统。该系统具有数据管理、信息查询、地图操作、统计输出、环境承载力评价、煤炭用途评价、煤炭优质环保评价、矿井资源保障度评价、估算井田生产规模等功能,为煤炭资源管理提供适时、动态和高效有序的资源数据,为加强煤炭资源的开发部署及管理,制定能源政策以及中长期规划,合理开发利用煤炭资源,保障煤炭工业可持续发展提供科学的宏观决策依据。     

煤矿井下电磁波无线随钻测井软件设计与实现

为了实现控制煤矿井下电磁波无线随钻测井仪器,设计并实现了一套煤矿井下电磁波无线随钻测井软件。该软件包括控制软件和随钻监测软件两部分,具有系统自检、数据采集、钻进轨迹偏差计算、电磁波电阻率计算、钻头与顶底板关系判断等数据处理功能。采用MVC对软件的系统构架进行设计。描述了各模块的设计流程,并用C#语言完成软件的开发。实际应用表明该软件现场操作方便可实现随钻测井的实时监测管理。该软件的成功开发,提升了中国煤矿井下随钻测井的能力与技术水平。      

煤矿智能化关键技术研究与实践

煤矿智能化是煤炭行业实现可持续发展的重要途径,为煤矿企业减人增效、安全生产提供有效保障,大数据、机器人、人工智能等新一代信息技术有力支撑了煤矿智能化建设。首先阐述了智慧矿山的设计思路,提出了智能化建设总体技术体系。然后,分析了通用异构型控制和数据处理平台、矿用巡检机器人技术、人工智能技术、故障诊断技术和智能穿戴等煤矿智能化关键技术的发展现状与趋势,梳理了智能化建设应用过程中存在的关键难题,并针对瓶颈问题提出了解决方法与未来发展趋势。研究基于模块化开发的通用异构型控制和数据处理平台,实现了底层终端的可重构和底层通信协议的统一,解决了数据孤岛问题;研究巡检机器人驱动模块监测、运动控制与精确定位等关键技术,基于多传感器融合技术实现机器人精确定位;研究人工智能技术在煤矿场景应用中缺少典型数据和与场景知识结合的问题,提出小样本学习技术有望推动人工智能技术在煤矿智能化领域的进一步落地应用;研究煤矿设备故障诊断技术,提出构建基于数据和知识混合驱动的设备故障诊断模型将有效解决过度维修和欠维修的问题;智能穿戴技术是解决井下关键岗位作业人员防护问题的关键,提出了由呼吸系统、传感监测系统、人机交互系统、语音...