刊名：《煤矿机电》
COLLIERY MECHANICAL & ELECTRICAL TECHNOLOGY
创刊时间：1980年
出版周期：双月刊
主管单位：
中国煤炭科工集团有限公司
主办单位：
中煤科工集团上海研究院有限公司
编辑出版：《煤矿机电》编辑部
地址：上海市徐汇区天钥桥路1号
主编：雷 煌
执行主编：边永梅
ISSN：1001-0874
CN： 31-1509/TD
邮发代号：4-783
主页：http://mkjd.cbpt.cnki.net
煤矿井下设备作业远距离操作需要移动平台视频监控的支持，以钻机为例构建远距离操作应用场景并探讨其视频监控需求，对应用场景中的移动端视频监控进行功能需求分析，设计APP软件的功能和逻辑执行框图并开发适用的APP软件，给出部分开发界面效果。设计开发的软件可以应用于煤矿井下多种设备移动监控的应用场景，为煤矿智能化视频监控实施过程提供一种解决方案和工具。
针对综采工作面现场惯导系统精度测试难度大，地面搭建综采三机设备成本高、可操作性低等问题，通过搭建地面测试轨道及轨道小车来模拟采煤机的作业过程，研制了工作面惯性导航直线度检测系统的验证装置。试验表明：该验证装置具有轨道数据精度高、测试便捷等优点，能满足惯导定位精度的验证需要，本验证装置可为综采工作面惯性导航技术的深入研究提供支持。
低功耗蓝牙(BLE,Bluetooth low energy)是一种智能手机中标配的无线通信技术。在矿井巷道线形受限场景中，空间作业人员、行走作业的机械设备等移动节点需要接入无线通信网络，并保持与网络的连接以及感知数据的交互，为此提出了一种移动节点在线形BLE多连接网络中的漫游通信方法，通过BLE移动终端持续监测和评估BLE基站的RSSI(Received signal strength index),采用去极值平均滤波算法，对RSSI值进行滤波，择优建立用于传输数据的主要通信链路和保持连接的次要通信链路，移动过程中通过主次通信链路切换以及重建次要通信链路以保证数据传输通道的稳定性，通过BLE基站持续广播更新数据传输路径以保证移动通信路径的准确性。试验结果表明，该方法可实现移动终端自主择优切换与基站的连接，保持传输链路稳定，具有良好的鲁棒性。
为了解决矿用红外温度传感器抗电磁干扰问题，提高工作稳定性和电磁兼容性，论述了电磁干扰形成的要素和特点，设计了矿用红外温度传感器的抗干扰电路和电磁屏蔽结构，在满足本质安全型设备设计要求的基础上，从电源电路、探头通信电路和信号输出电路3个部分进行了抗电磁干扰设计，通过了煤炭工业常州通信监控产品质量监督检验中心进行检验，检验结果表明本设计达到了相关标准的要求，具有较大的应用价值。
氮氧分离膜是膜分离制氮装置的核心部件，在不同厂家、不同材质、不同工艺、不同温度、不同压力下，产氮效率也不同。为了提高氮氧分离膜的入厂质量检验标准，提高数据真实性，开发了氮氧分离膜检验装置。基于对氮氧分离膜的各个阶段范围内膜入口温度、膜入口压力、时间控制以及传感器数据采集、PLC控制器逻辑分析与实时通信相结合，测量出氮氧分离膜不同状态下的真实产氮效率。提高了入厂检验标准，对于进一步指导膜分离制氮装置的优化改良具有重要意义。
为提高薄煤层采煤机装煤效率，进而提高薄煤层煤炭资源的开采效率以及经济效益，以高功率薄煤层采煤机MG2×250/1200-WD为例，利用离散元法研究滚筒的运动参数以及结构参数对薄煤层采煤机装载性能的影响规律。研究结果表明，薄煤层采煤机(滚筒直径小于1 300 mm)滚筒采用内旋装载效果较好；通过控制变量法研究滚筒转速以及牵引速度对采煤机装载性能的影响规律，当滚筒转速为45 r/min、叶片升角为13°、牵引速度为5 m/min时，滚筒装载性能最佳。
基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS)技术的氧气检测系统能够精准检测煤矿井下环境的氧气体积分数，然而应用该系统检测氧气体积分数时往往会受到散粒噪声、热噪声、高斯白噪声等噪声信号的影响，导致氧气体积分数检测误差较大。为了降低噪声对氧气体积分数检测数据的影响，首先，应用多项式平滑算法对氧气体积分数检测曲线进行高低频分析。其次，提出了基于小波阈值函数降噪的煤矿氧气检测数据误差处理方法，对比了Daubechies小波和Symlets小波的降噪效果，根据信噪比和均方根误差选出最佳降噪小波基函数。最后，通过计算氧气体积分数检测曲线的标准差和最大波幅对比降噪前后氧气体积分数检测的稳定性。试验结果表明：sym6小波基函数与二次谐波信号相关程度最大，应用该小波对二次谐波信号进行降噪，信噪比提升了16.785 dB,降噪前后20%氧气体积分数检测曲线最大幅值降低了0.04%,标准差降低了0.029 5,显著提升了氧气体积分数检测稳定性。
由隔爆外壳保护的大容量锂离子蓄电池设备，若锂离子电池发生热失控则会产生大量高温烟雾和可燃气体，迅速改变隔爆外壳内的压力、温度及爆炸性气体组分，使该设备的使用环境发生变化，需附加新的评估和试验。针对上述情形，分析了电池热失控对隔爆外壳的有害影响，并结合GB/T 3836和IEC 60079标准要求，给出了隔爆外壳型式试验的具体方案。根据试验方案，提出了电池额定容量、电池容量(或体积)与隔爆外壳净容积比值2个评定指标，并探讨了需研究的内容和可采取的措施，为该类设备的隔爆外壳设计及防爆认证提供了启发和建议。
阐述了基于IEC61131-3国际标准下的开放式控制系统软件设计。系统介绍了面向对象的工业程序设计(OOIP)中类的抽象和继承相互关系，并设计了过程控制状态机，以被控设备和算法功能为对象进行程序设计与开发。基于此，以煤矿带式输送机运输系统、排水系统为例，快速搭建应用程序。结果表明：程序系统稳定性好，定位设备故障准确，以极高的可移植性、可扩展性，缩短了开发周期。系统软件模块可以被封装继承复用，更好地体现软件知识产权。针对我国煤矿行业过程控制系统中高度过程化、低标准化的现象，可结合该软件系统的设计理念和优势，探索并改进现行系统。
针对当前支架搬运车智能化控制程度低下问题，从提高支架搬运车线控化水平来实现提升整车电控质量的角度进行研究。以德国IFM公司的CR0232控制器为平台，设计出支架搬运车控制系统，分别从硬件设计和功能设计两方面进行论述。引用功能域控制概念，将整车控制分为信号采集与处理、故障自诊断与监控、发动机控制、液压系统以及无线遥控控制等功能模块，基于CODESYS软件编程平台进行编程和调试。随着该设计控制系统在WC130Y型支架搬运车的成功应用，整车线控化水平显著提升，核心系统实现逻辑化编程控制。故障自诊断子系统可以快速定位车辆故障点，在维修环境恶劣的井下能够提高车辆的维修效率，从而保证车辆的可靠性并提高了其运行效率。
煤矿生产条件极为复杂，采煤工作面布置时会因地质构造、老巷采空区、边界等诸多因素影响改变工作面的形状，当工作面不能按照设计布置时都会为后期开采及工作面安装造成较大问题。基于该原因以研究超前预留支架确保工作面开采过程中快速延长，避免出现在工作面开采过程中影响较大的是推进过程中频繁延长支架的目的。通过对15232工作面安装超前谋划，科学组织提前预留支架，为后期回采打下了便利的条件，同时摸索类似工作面超前预留支架的经验。经过现场实际效果检验解决了不规则采煤工作面在开采前超前处理支架延长的基础性工作，不论从安全管理、生产组织都有效地避免了隐患，提高了工效。因此，在实际生产过程中能够最大限度地减少工作面支架延长带来工作量是安全稳产切实可行的办法。
JSDB系列双速多用绞车广泛应用于煤矿井下车辆牵引、液压支架搬家等。绞车固定基本采用地脚螺栓或“四压两戗”的方式及作业规程，对于大坡度巷道频繁移动的绞车，存在安全隐患，且耗时耗力。提出了一种大坡度JSDB绞车自支护装置，分析16°坡度设备受力情况，设计了自支护装置整体结构及控制系统，便于安装操作，实现综采回撤搬家倒面工作过程中减人增效。
为解决最小采高在1.1 m坚硬煤层采煤机装机功率小、可靠性差的难题。通过对采煤机总体机身结构、高功率密度摇臂及外置循环冷却系统、牵引系统和滚筒装载等关键技术的研究，开发出一款装机功率为1 050 kW,适应1.1～1.4 m坚硬煤层开采的采煤机，可为薄煤层安全高效开采提供支撑。
为解决超重型一体式刮板输送机过渡槽存在的制造问题、运输问题、安装问题及地面适应性问题，提出了一种超重型分段式过渡槽结构，解决了一体超重型过渡槽存在的问题，同时也延长了设备的使用寿命，不论在设备的拆装还是运输、维修和制造上都占有优势。
为了解决登茂通煤业通风调节系统采用风门调节风量效率低、耗电量大的不足，将变频调速技术引入了矿井中通风系统中，首次采用了风机双电源双变频调速系统，能够根据井下矿井通风需求，对通风机运行情况进行灵活调节。根据实际应用表明，优化后通风系统风机叶片角度6°、频率45 Hz的情况下，能够将风量由6 293.7 m~3/min增加到6 977.1 m~3/min,通风效率由66.4%提升到了74.47%,提升了矿井通风安全性。
针对某发热量较大的电子设备需要在煤矿井下使用，设计出一种自然对流散热的隔爆外壳。该设计可使隔爆外壳内电子设备的热量通过热管迅速传导至肋片散热器基板上，再通过导热将热量传递至隔爆外壳外部的肋片上，肋片与其周围空气对流换热带走热量。利用icepak软件对肋片散热器在不同肋片间距时肋片间空气的温度分布情况进行了分析，优化了肋片散热器性能，并仿真验证了该设计的可行性。
传统绞吸式挖泥船采用D40(或SC40)刀齿来完成挖掘泥沙的工作，在进行海洋底部岩石挖掘时很难满足要求。采用矿山采掘设备所用的镐型截齿来代替D40刀齿是一种跨行业尝试。依据挖泥船参数对原绞刀头进行了改造，增加了刀臂刀盘，用135个镐型截齿代替了原来54个D40刀齿，并对其截割力、截割强度、进刀量进行了演算，理论上能满足使用要求。经现场试验跟踪，获取了相关改进信息。
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