收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于机器视觉的巷道变形实时监测预警技术研究

徐剑坤  
【摘要】:煤矿巷道的变形破坏会阻断井下交通,增大矿井通风阻力,损坏生产设备,造成人员伤亡,严重威胁煤矿安全生产;同时煤岩动力灾害的孕育与发生通常也伴随有巷道的变形破坏。通过对巷道变形的监测能够预警围岩失稳,揭示巷道变形时空演化规律,为巷道支护、煤岩动力灾害防治、矿山压力与岩层运动规律的研究提供依据。 针对巷道变形监测及预警问题,本文研制岩体变形实时监测实验系统,研究煤岩材料受载破坏过程中各种变形指标的演化规律,研究受采动影响的岩体变形破坏的动态特征,建立巷道变形破坏的多指标预警准则,提出基于机器视觉的巷道变形实时监测方法,现场监测并预警煤矿巷道的变形破坏。本文取得的主要成果有: (1)实验研究了单轴压缩加载方式下煤岩材料变形破坏规律,研究表明煤岩材料在破坏前表现出规律性的动态特征。依据损伤统计力学理论构建含有应变与损伤度变量的煤岩材料破坏模型,建立了煤岩材料宏观变形与细观损伤间的关系,用变形量、变形速度、变形加速度描述了材料变形破坏过程,确定了各阶段临界值。 (2)基于机器视觉测量原理研制了岩体变形实时监测实验系统,开发了配套软件,实现了对二维、三维变形或运动的全视场测量、连续测量以及非接触在线测量,满足了巷道变形实验研究的需要。利用该系统通过相似模拟实验,研究了巷道开挖围岩变形过程,研究了煤层开采顶板变形垮落过程,揭示了围岩变形指标的演化规律,建立了围岩变形动态特征与围岩失稳间的对应关系。 (3)针对巷道变形区域性、连续性、突发性的特点,提出了基于机器视觉的巷道变形实时监测方法,建立了用巷道变形量、变形速度和变形加速度评价围岩稳定性的多指标预警准则,实现了巷道变形指标的实时采集和自动处理,以及围岩失稳的动态预警。 (4)建立了适用于煤矿现场的机器视觉巷道变形监测系统,监测了工作面顺槽断面的变形过程,预警了巷道围岩的失稳破坏,现场应用表明:巷道变形指标反映了围岩状态及变化规律,巷道变形动态特征与应力集中在时间分布上有较好的对应性,可以作为围岩失稳的前兆信息。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李国刚;采掘巷道变形的观测方法[J];河北煤炭;1985年04期
2 王文超;万鹏继;张久伟;;孔庄煤矿水力采煤生产系统的安全质量技术研究[J];煤炭技术;2006年02期
3 齐干;何满潮;刘文涛;郭志飚;张国锋;;深部顺槽巷道差异性变形破坏特征及原因研究[J];煤炭工程;2006年11期
4 石炳华;;夹河煤矿深部煤巷支护技术研究与应用[J];能源技术与管理;2007年06期
5 陶元;朱广聚;;过水巷道锚网注联合修护技术研究[J];煤炭科技;2008年04期
6 贺峰;;煤矿软岩巷道支护技术[J];中国高新技术企业;2010年15期
7 李登高;胡超;;石壕煤矿二区通风系统改造[J];中州煤炭;2010年10期
8 王金海;;孤岛煤柱工作面巷道掘进支护加强技术[J];煤炭工程;2011年02期
9 路桂银;利用岩体流变模型描述松软破碎岩层巷道变形[J];建井技术;1987年03期
10 ;专利简介[J];采矿技术;1990年30期
11 竺光明;;让压复合支护在高应力厚煤层中的应用[J];中州煤炭;2007年04期
12 李绪峰;朱应杰;;地质条件复杂状态下顺槽巷道变形及修复[J];山东煤炭科技;2007年06期
13 张德栋;;大雁二矿高应力软岩巷道底臌变形机理与支护的研究与实践[J];煤炭工程;2008年10期
14 薛华;;解决深部巷道修复支护难题[J];煤炭技术;2009年03期
15 唐效敏;;构造应力区的巷道围岩变形分析与维护机理研究[J];山东煤炭科技;2009年03期
16 刘晓宇;;锚注支护修复巷道技术的应用[J];科技风;2009年24期
17 吴波;;矿井巷道损坏情况分析及修复方案优化[J];煤;2010年02期
18 高坤朋;张安国;;软岩巷道破坏后二次稳定技术研究[J];中州煤炭;2010年01期
19 王琪;;锚注支护技术在唐山矿业公司高应力区域的应用[J];矿山测量;2010年03期
20 王巨光;赵忠理;陆明心;霍利杰;田银同;;三软煤层巷道持续变形控制技术[J];煤炭工程;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘芋宏;;深部复杂构造下井底车场巷道变形及防治措施[A];2010年度淮南矿业集团煤炭学会学术交流会论文汇编(一)·地质专业[C];2010年
2 周坤;赵毅鑫;谢帅涛;刘迪;;模型边界位置对巷道变形模拟结果的影响研究[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
3 张成良;侯克鹏;李克钢;;凝灰岩巷道变形失稳机理及处置对策研究[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年
4 苏卫东;;采煤工作面下运巷道变形的治理[A];开滦矿区采矿技术与实践文集[C];2009年
5 丁同军;;薄煤层综采工作面周围巷道变形特征分析[A];2010年度淮南矿业集团煤炭学会学术交流会论文汇编(一)·地质专业[C];2010年
6 闫春杰;;水泵房治理方案的确定及网络技术的应用[A];开滦矿区采矿技术与实践文集[C];2009年
7 张军亮;;论深井巷道保护煤柱宽度留设方法[A];第3届全国煤炭工业生产一线青年技术创新文集[C];2008年
8 陈新明;;高应力大断面破碎围岩巷道复合支护技术研究与应用[A];煤炭科学与技术研究论文集[C];2010年
9 朱彬;杨庚年;谷拴成;樊琦;;董东煤矿巷道修复设计[A];西部矿山建设工程理论与实践[C];2009年
10 刘传孝;谭云亮;杨永杰;徐恩虎;孟昭君;;深部软岩跨采巷道变形规律研究[A];面向国民经济可持续发展战略的岩石力学与岩石工程——中国岩石力学与工程学会第五次学术大会论文集[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李磊;大断面托顶煤巷道灾变机制与控制技术研究[D];中国矿业大学;2013年
2 郭庆勇;急倾斜水平分层开采巷道锚网支护工程研究与应用[D];中国矿业大学(北京);2010年
3 刘召辉;涡北矿综放采场巷道采动影响规律及围岩控制对策[D];中国矿业大学(北京);2014年
4 李学彬;钢管混凝土支架强度与巷道承压环强化支护理论研究[D];中国矿业大学(北京);2012年
5 蔡来生;地下开采围岩稳定性及控制技术研究[D];兰州大学;2009年
6 李占金;鹤煤五矿深部岩巷变形机理及控制对策研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
7 陈加轩;采动应力演化对底板岩巷失稳影响机理及控制研究[D];中国矿业大学;2009年
8 康荣;高应力软碎煤岩区废矸置换煤炭资源开采研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
9 吴爱民;钱家营近距离煤层煤岩体破坏与巷道优化支护研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
10 王永岩;软岩巷道变形与压力分析控制及预测[D];辽宁工程技术大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟武峰;朝川矿己组煤层开采对上方巷道的变形破坏影响研究[D];河南理工大学;2011年
2 田花永;芦岭煤矿Ⅱ水平地应力场特征及其对巷道变形影响研究[D];安徽理工大学;2010年
3 尹潘;神经网络系统开发及巷道变形研究[D];武汉科技大学;2003年
4 兰兵;断层组应力分布的数值模拟及巷道组支护技术研究[D];安徽理工大学;2012年
5 梁晋源;河神庙(1000m)深井主要巷道的布置和支护技术的研究[D];太原理工大学;2012年
6 张伟;急斜煤层巷道动力失稳监测预报研究[D];西安科技大学;2012年
7 刘洪玉;锚固巷道复合加固理论研究及数值模拟[D];河南理工大学;2012年
8 孙东霞;巷道受采区采动影响的动态响应规律研究[D];安徽理工大学;2012年
9 杨友伟;工作面侧向支承压力分布及保留巷道控制研究[D];山东科技大学;2010年
10 张明建;含软弱夹层的倾斜岩层平巷围岩失稳机制及支护技术研究[D];河南理工大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 程占国;云驾岭矿工艺创新打造平安巷道[N];河北经济日报;2010年
2 记者 王新生 通讯员 陶轩;综合支护技术在陶二矿成功应用[N];中国矿业报;2008年
3 本报记者 常旭日 特约记者 李宛玲;喜看风染煤城绿 且待春潮澎湃时[N];中国贸易报;2009年
4 记者 杨诗国通讯员 张富江;阳煤两科研项目达国际先进水平[N];山西经济日报;2008年
5 记者 杨沛洁实习生 赵峰涛;科技“妙手”让四矿焕发青春[N];平顶山日报;2008年
6 杨沛洁;平煤四矿给修复巷道“贴标签”[N];平顶山日报;2007年
7 杨丽丽;曹庄矿多管齐下补齐安全“短板”[N];经理日报;2009年
8 马淑芬 记者  张益龙;创新为“双矿”助跑加力[N];黑龙江日报;2006年
9 王立宇 记者 于敬文;城山矿采掘生产创新高[N];鸡西日报;2008年
10 武奕君;昂首引颈向天啸[N];中国矿业报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978