浅谈矿井瓦斯防治

煤矿在开采过程中,不可避免地产生甲烷等灾害气体,使整个作业环境处于爆炸性气体环境中。在煤矿井下根本不可能阻止煤岩体释放瓦斯等灾害气体,只能采用强迫通风稀释瓦斯、抽放瓦斯以减少瓦斯向作业环境中的涌出量等防范措施。     

多功能地面移动机器人设计与分析

针对越野越障和搭载多种作业装备的需求,设计了一种配备共用搭载平台的多功能地面移动机器人。制定了机器人的主要性能指标,对机器人底盘和搭载平台结构进行了设计,并给出了控制系统的构成;基于所设计的机器人搭载平台,讨论了多功能地面移动机器人的几种典型搭载模式,并采用经典力学方法对此机器人进行了底盘行驶力学和搭载平台运动力学分析。仿真结果表明,机器人能爬上30°的斜坡,搭载2套40mm口径火箭炮,实现所要求的越野越障和搭载多种作业装备的功能。     

瓦斯事故频繁发生矿山安全面临严重挑战

在我国,煤矿等矿山多为井工开采。在采矿过程中,不可避免地产生甲烷等灾害气体,使整个作业环境处于爆炸性气体环境中。在煤矿井下根本不可能阻止煤岩体释放瓦斯等灾害气体,只能采用强迫通风稀释瓦斯、抽放瓦斯以减少瓦斯向作业环境中的涌出量和加强灾害气体计量及管理等被动防范措施。     

一种复杂环境高机动性轮式移动平台

移动机器人在星球探测,户外侦查,灾难搜救,以及军事等领域有着广阔的应用前景。为了设计一款能代替人类在复杂环境进行作业的小型高速移动机器人,侧重于横向非结构地形,提出了一种拥有被动悬架的轮式移动平台,对其结构进行了三维建模,对越障结构和减震系统进行了力学计算,为评估其越障性能进行了动力学仿真,为其动力系统和控制系统进行了选型和配置,组装一代样机并进行了实验。实验结果表明该样机能够较好地适应横向地形。     

移动机器人未知环境自主探测的一种高效算法

针对未知环境中移动机器人自主探测的效率问题,提出了一种拓扑结合几何的自主探测算法.以保证机器人安全为前提,在拓扑和几何两个层面上选择机器人的观测点,从而达到提高探测效率的目的.为了对观测点进行评估,提出了一种新颖的路径规划高效算法.仿真实验结果表明,该算法不仅显著提高了未知环境下机器人自主探测的效率,而且具有很高的计算实时性.     

栅格地图中基于改进粒子滤波的SLAM

针对移动机器人在未知环境中导航时由于机器人本身位置不确定、所处环境不可预知等问题,提出了一种在栅格地图中基于改进粒子滤波的SLAM定位算法.首先利用贝叶斯规则更新环境信息;然后利用改进粒子滤波对机器人进行定位,地图更新和机器人定位交替进行,直到将整个环境探测完毕.仿真结果表明:该算法在SLAM中增强了实时性,比较精确地...     

具有路径规划功能的移动机器人

 移动机器人是一种可在复杂环境下工作,具有自行规划、自主运行的智能机器人,它集中了传感器技术、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化控制工程、人工智能等多学科的研究成果,代表机电一体化的最高成就,是目前科学技术发展最活跃的领域之一。随着机器人性能的不断完善,移动机器人在工业、农业、医疗、服务等行业中都得到广泛应用,在城市安全、国防和空间探测领域的有害与危险场合也得到很好地应用。因此,移动机器人技术已经得到世界各国的普遍关注。     

具有自适应性仿生腿及行走方式可切换式汽车

高性能移动机器人主要用于灾难搜救、星球探测、军事侦察、矿山开采等非结构化环境中,其移动系统可分为轮式、腿式、履带式以及轮腿结合式4类。其中,轮腿式机器人不仅具备腿式机器人的高越障性能和对复杂地形的高适应性能,还兼备轮式机器人在平整地面上滚动的高速高效性能。具有自适应性仿生腿及行走方式可切换式汽车综合了轮式系统和腿式系统的优势,具备多种运动姿态,包括滚动、攀爬楼梯等,具有运行平稳、带负载能力强以及越障性能好的优点。可作为移动机器人平台搭载相关设备完成星球探测、军事侦察、扫雷排险等多种工作。     

室外区域充满运行机器人导航定位的一种策略

该文根据在室外非结构化环境中实现区域充满运行的一类移动机器人的工作特点，提出了利用组合定位系统和数字地图匹配算法对机器人进行导航定位的一种策略。利用基于环境特征位置探测和数字地图信息匹配相结合对定位误差进行修正的方法来提高机器人导航定位精度。该方法克服了传统导航定位方法存在累积误差和系统复杂、成本高等缺点。经实验验证：该文提出的定位系统和误差修正的方法能满足移动机器人区域充满运行的定位精度要求。     

关节式双履带移动机器人越障稳定性分析

通过对外部环境的复杂情况及各类影响因素的观测与分析,设计了一种基于非结构环境的关节式双履带移动机器人,该机器人平台由前、后两壳体组成,两壳体由旋转关节相连接,调节式活动装置和履带压紧机构的设计保证了机器人的越障稳定性。在此基础上,以攀越二维崎岖地形、正斜坡地形以及楼梯等三种典型地形为例,对机器人的越障稳定性进行分析和仿真。最后经过实验验证关节式双履带移动机器人的结构设计的合理性和理论分析的正确性。     

一种用于电站清扫的新型移动机器人的研制

火力发电站大型排管锅炉的水冷壁排管壁面清扫和检测一直是一项繁重、复杂和危险的体力劳动。现研制出一种新型机器人－－水冷壁清扫检测爬壁机器人,采用独特的抗倾覆双履带结构、牲的磁路设计和开放式控制系统。该机器人可实现电站锅炉水冷壁排管壁面的清扫和壁面厚度检测,自动化程度高,工作效率和安全可靠性远远高于手工作业,具有较高的推广应用价值。该机器人已通过几次现场测验,各项指标均达到设计要求。     

煤矿专用防护服的研究

煤矿作业首先要保证矿工在工作中的安全与健康,这是一个最基本的前提,也是社会进步的体现。性能优良的矿工防护服在日常工作中保护矿工的身体健康,保障生产安全。本文在分析井下的环境和未来煤矿开采趋势的基础上,详细阐述了煤矿职业安全对矿工防护服的具体要求,从而满足现代化煤矿安全生产要求,为煤矿工作人员构筑一道坚实可靠的安全防线。     

基于概率法的移动机器人无线网络定位系统

 作为一种全新的室内定位技术,将无线路由器的无线信号强度（Receive Signal Strength Indicator,RSSI）值应用在室内移动机器人定位领域。为实现室内移动机器人的定位,提出利用无线信号强度值定位的概率法,根据无线信号强度值在室内环境中的分布特点,分析概率法定位原理,开发一种基于VC++6.0平台室内移动机器人定位系统,该定位系统包括硬件平台和软件平台,并进行移动机器人定位实验,得到较好的定位实验结果。同时,分析机器人定位精度,确定影响定位精度的因素主要包括障碍物、人体、温度和湿度等。定位实验结果表明,在结构化环境下机器人定位的最大偏差为1.2758m,最小定位偏差为0.3007m,可以较好地满足室内移动机器人的定位要求。     

瓦斯灾害时期人员安全疏散机理研究

本文针对国内煤矿以往瓦斯灾害发生后群死群伤的情况,结合煤矿＂六大系统＂中有关紧急避险系统建设的精神,分析了瓦斯灾害发生后瓦斯灾害的致伤形式及原因,研究了紧急情况下人员安全疏散机理,并得出井下人员安全疏散的判断条件,该结论对提高煤矿瓦斯灾害后的遇险人员生存概率,科学合理选择煤矿井下永久避难硐室位置有十分重要的意义。     

深化井下危险源管理工作 全面建设本质安全型矿井

根据建设本质安全型矿井建设的要求,提出应当全面深化危险源管理工作,健全危险源管理体系,通过对煤矿井下所有危险源进行辨识和控制,建立以危险源预控为核心的管理体系。     

KJ95N型煤矿综合监控系统

KJ95N型煤矿综合监控系统是采用先进的计算机网络技术、ARM嵌入式技术和EMC抗干扰技术等最新研制推出的矿井综合监控系统,符合《AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求》及相关行业标准,可实现矿井上下各类环境参数、生产参数、动目标及瓦斯抽放过程的监测与显示、报警与控制,适于大中小各类矿井使用。文章介绍了该系统的系统架构、功能特点及主要技术参数,并对煤矿安全监控系统接入全矿井综合自动化或综合监测监控系统网络的必要性和可行性进行了探讨[2]。     

煤矿救援蛇形机器人环境建模方法研究

煤矿救援机器人的研究对煤矿救灾工作的顺利开展有着重要的现实意义,简要分析了煤矿救援机器人在环境建模方面的研究现状,针对煤矿事故发生后,救援蛇形机器人如何在恶劣的井下进行环境识别和建模,提出了一种变结构模糊神经网络的多传感器数据融合算法。重点讨论了该算法的原理,结合煤矿井下的特殊环境和蛇形机器人自身结构特点,采用超声波传感器、红外测距传感器、激光雷达传感器组来获得障碍物的距离、位置信息及环境类型信息,然后,利用模糊神经网络对这些信息进行融合,采用改进的BP算法对网络进行学习,通过对结论网络权值的调整,择优选取模糊规则,从而自动的调节模糊神经网络的结构。以机器人在靠近障碍物时的八类典型环境标志为依据,通过模糊神经网络识别出障碍物的形状,完成环境的建模。利用实验获得的一组数据进行了仿真,结果表明该算法实现了在不同环境中模糊隶属函数的自动生成和模糊规则的择优提取,适用于复杂的非线性系统,对于煤矿救援蛇形机器人的环境识别和建模是一种行之有效的方法。     

煤矿环境中人体ESD模型

在有瓦斯的煤矿环境中,井下工作人员等效于移动的孤立静电导体,人体静电比井下器材静电更具有隐蔽性、偶发性、危险性.本文通过实验确定能代表煤矿特殊环境中的人体电容、人体电阻,建立煤矿环境中的人体ESD物理模型,为制定煤矿人体静电安全标准提供实验依据.     

浅析两种局部通风系统中的瓦斯电锁闭功能方案

《煤矿安全规程》规定煤巷、半煤巷掘进工作面必须实现瓦斯电锁闭.针对瓦斯电锁闭功能的实现,本文提出了两套方案：一种是改造BGP系列矿用隔爆型高压真空配电装置,以实现瓦斯电锁闭;另一种是利用一种新装置—JDQB-1J型装置来实现瓦斯电锁闭.这对提高系统的可靠性具有重要意义.     

上覆远程卸压岩体移动特性与瓦斯抽采技术

运用数值模拟和现场试验相结合的研究方法，研究上覆远程卸压岩体移动和裂隙分布以及远程卸压瓦斯的渗流流动特性，提出了符合远程卸压瓦斯流动特性的远程瓦斯抽采方法。通过淮南潘一矿煤与瓦斯安全高效共采试验证明，底板巷道网格式上向穿层钻孔远程瓦斯抽采方法可以区域性地消除卸压煤层的突出危险性，有效地降低卸压煤层的瓦斯含量，实现高瓦斯、煤与瓦斯突出危险煤层的安全高效开采。