分析了现有矿用移动变电站存在的缺点,设计了一种新型移动变电站。主要改进是在其高、低压侧配电装置的继电保护电路中引入了PLC(可编程序控制器)技术,提高了继电保护的安全性、可靠性和灵敏性,可有效进行线圈绝缘监测,并报警跳闸。使用实践表明,改进设计后的移动变电站既安全、可靠,又提高了生产效率。

为了有效解决深井开采中出现的高温热害问题,为井下作业人员提供舒适的作业环境,在对济宁三号煤矿热害现状调研的基础上,采用分区段法计算得出工作面热源分布情况,提出采用局部降温系统对回采工作面降温的措施。局部降温系统由制冷主机、蒸发器、冷却系统三部分组成。对降温前后工作面风流热力参数进行了测试和对比分析,结果表明,降温后工作面平均干球温度降低了3.0℃,平均湿球温度降低了3.6℃,取得了较好的降温效果。

针对矿井涌水排热受矿井涌水量的限制,文章阐述了井下集中式回风排热矿井降温系统原理,介绍了井下回风排热冷却站的三种不同形式,并在张小楼深井降温系统进行应用,经测量表明:工作面降温效果显著,工作面和掘进头平均温度降低5℃,相对湿度降低5%～10%。回风经冷却站后,其温度基本达到38℃,相对湿度接近100%,基本达到设计目标。

为解决煤矿生产过程中的高温热害问题,基于煤矿采掘工作面的空间特征和工艺特点,提出了以液态CO2作为冷源的高温矿井液态CO2相变制冷降温技术,运用液态CO2相变释放的冷量与工作面的高温空气进行换热作用,降低工作面的环境温度及湿度,同时将相变产生的气态CO2注入采空区防治煤自燃。液态CO2相变制冷降温系统具有装置结构简单、操作方便、设备投入成本低、适应性强等优点。在板石煤矿52305掘进工作面进行液态CO2相变制冷降温技术的工业性试验。结果表明,液态CO2的平均消耗速率为1.015 m3/h时,掘进工作面空气温度降低了6.9℃,含湿量减少4.94g/kg,液态CO2的冷量利用率为77.36%。液态CO2相变制冷降温技术能够有效改善井下工作环境,具有较强的推广和应用前景。

针对基建矿井热害治理技术研究较少、热害治理复杂的现状,基于基建矿井掘进工作面作业环境温度高,降温负荷大,供风沿途冷量损失较大,低湿空气与掘进工作面的热湿交换不充分,基建降温设备利用率低的矿井热害特点,设计了非机械制冷和机械制冷方式相结合的基建矿井降温综合治理措施。非机械制冷方式包括增加风量,选择合理的通风方式,双巷掘进,采用双层隔热风筒通风,控制热源和加强管理等。当非机械降温方式无法满足降温需求时,采取机械降温方式,以赵楼基建矿井为例进行分析,发现机械降温系统运行效果较好,井下掘进工作面温度符合《煤矿安全规程》要求。

针对某基于RFID技术的防爆胶轮车运输监控系统建设投入高、维护量大等问题,提出了一种基于矿井3G通信网络的防爆胶轮车监测系统,介绍了系统总体架构及通信终端的设计方案。该系统只需为防爆胶轮车配备通信终端,即可借助矿井现有的3G通信网络实时监测防爆胶轮车运行工况。测试结果验证了该系统的可靠性和稳定性。该系统已在某煤矿连续6个月无故障运行。

可见光通信（Visible Light Communication，VLC）是一种利用可见光频谱进行数据传输的技术。由于可见光通信具有支持通信和照明同时进行的能力，因此被认为是一种在地下矿井等复杂环境中实现有效通信的潜在接入技术。地下矿井环境不仅狭窄且复杂，而且在安全性和可靠性方面有着极高的要求。因此，准确地对VLC系统的信道特性进行建模，对于设计和评估VLC系统性能至关重要。 在地下矿井中，可见光通信面临着与其他环境不同的独特挑战。由于矿井内部复杂的空间结构和各种干扰的存在，VLC信道的路径损耗特性和时延扩散特性需要详细研究。路径损耗指的是信号在传输过程中由于传播距离和障碍物等因素造成的信号强度衰减。时延扩散描述的是信号在不同路径上传播到达接收端的到达时间差异，它会影响信号的接收质量。 本文介绍了一种专门针对地下矿井环境的可见光通信路径损耗信道模型。该模型基于递归信道模型，并通过考虑矿井巷道和工作面环境中的三种不同轨迹来确定路径损耗指数。考虑到不同数量的发射器，文中研究了视距（Line-of-Sight，LoS）和非视距（Non-Line-of-Sight，NLoS）两种通信场景。研究结果表明，在应用曲线拟合技术时，路径损耗在对数域上表现为线性行为。进而，导出了路径损耗与距离关系的表达式，并研究和分析了均方根（Root Mean Square，RMS）时延扩散。 在地下矿井可见光通信中，路径损耗信道模型的准确建立对于通信系统的设计和性能评估极为重要。路径损耗模型可以基于不同的传输环境和条件，通过测量和仿真等方法得到。在模型的建立过程中，需要考虑多种因素，如发射器和接收器的高度、矿井内障碍物的存在、以及光线在不同介质中的反射和散射等。 此外，研究还涉及到了时延扩散问题，即信号经过多个路径传输后到达接收端的时差问题。时延扩散对通信系统同步和信号重建至关重要，较大的时延扩散会导致信号失真和通信质量下降。通过分析RMS时延扩散，可以为设计通信系统提供依据，以优化系统参数，减少时延扩散带来的负面影响。 在地下矿井通信中，可见光通信系统不仅可以提供数据通信，还能作为照明设备，这为矿井通信提供了一种新的视角。由于矿井中存在有毒气体和尘埃，这要求通信系统必须具备高可靠性和稳定性。此外，可见光通信还具有安全性高的特点，因为它利用的是不可见光谱之外的频段，与无线电波通信相比，可见光通信的信号不会穿透矿井壁，降低了在其他区域产生干扰的风险。 地下矿井可见光通信的路径损耗信道模型的研究是实现地下矿井内通信系统设计与性能评估的关键。通过精确的信道建模，可以更好地理解地下矿井中可见光通信的物理传播现象，从而设计出更加稳定可靠的通信系统，满足矿井内通信对安全性和可靠性的严格要求。随着技术的不断发展，可见光通信在地下矿井中的应用将越来越广泛，对于提高矿井作业效率、保障矿工安全具有重要的意义。

为了监测矿井下瓦斯浓度以提高煤矿安全系数,利用AT91RM9200高性能、低功耗和低成本的特点,结合无线传输技术设计了一种瓦斯监测系统。并详细介绍了该监测系统的组成、工作原理以及软硬件设计方法。该监测系统具有操作简单、快速、准确测量并能提供语音报警等特点。

分析了矿井污水的水质特征,采用以混凝剂与助凝剂顺序投加的净化处理工艺,设计了自动配药、给药、泵水、泵泥、反冲洗等多回路控制系统,基于Profibus-DP总线通信和西门子PLC S7-300主控制器设计了污水处理系统控制结构和控制程序,实现了矿井水自动处理的网络化监测与控制功能。

矿井涌水是煤炭开采过程中面临的主要自然灾害之一，它不仅影响煤矿的安全稳定运行，还可能造成重大的经济损失和人员伤亡。在矿井涌水事件中，能够及时准确地判别涌水的水源，对于采取恰当的疏干、降压、注浆等防治措施至关重要。水源判别的准确性直接关系到矿井水害防治的成败。 为了有效解决这一问题，本文提出了一种基于多元统计学方法的聚类分析技术，并且利用了统计分析软件SPSS进行水源判别的实践应用。多元统计学方法提供了一系列的分析工具，用以从大量的数据中提取出有用信息和规律，它是一种先进的数据处理手段。而聚类分析则是一种无监督的机器学习方法，它通过对数据集进行分组，使得同一组内的数据对象之间相似度高，不同组之间的对象相似度低。在矿井涌水水源判别中，聚类分析可以用来发现不同水源样本之间的内在结构和关联，有助于理解水源的分布特征和属性。 在本文中，作者选择了安徽某矿井的33个水化学常规分析样品，这些样本包含了不同的地下水来源。为了进行判别分析，作者首先定义了5组已知水源类型的典型样本，包括太灰水样、北翼大巷GMK断层后遇到的八含出水样、深部八含出水样、七含水样和松散层三含水样。这些样本作为标准类型用于后续的聚类分析，以便于将未知的水源样本与已知类型进行对比和分类。 作者还详细列出了各个样本的水化学成分含量，例如Na+、Ca2++Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-+HCO3-等离子的浓度。通过这些水化学成分，可以对矿井涌水的地下水来源进行详细的分析。这些指标反映了不同水源的化学性质，为聚类分析提供了基础数据。在聚类分析中，作者利用SPSS软件对33个样本进行了多元统计分析，从而识别出样本间的相似性和差异性，将它们归入不同的类别。 聚类分析在实际应用中具有很强的实用性，尤其是在矿井涌水水源判别领域。使用聚类分析能够简化对水源的初步分析工作，快速识别和分类出不同的地下水来源，为矿井水害防治提供科学依据。同时，由于聚类分析属于无监督学习，它不依赖于事先设定的分类标签，这使得它在处理未知或不完全信息时特别有效。 在当前的技术条件下，传统的统计学习理论在地下水来源分析中已经比较成熟，但仍然存在一定的局限性。例如，传统的统计方法往往需要大量的样本数据，这在实际中可能难以满足。此外，传统方法可能无法处理复杂或非线性的数据关系。聚类分析作为一种新兴的多元统计方法，其能够处理上述问题，并在实际操作中表现出更好的灵活性和适应性。 在矿井安全防治工作中，聚类分析不仅有助于水源的识别，还能够为矿井水害的早期预警系统提供技术支持。通过聚类分析对矿井水质进行实时监测和趋势预测，可以更好地对矿井涌水事件进行风险评估和管理。 聚类分析作为一种有效而实用的多元统计方法，在矿井涌水水源判别中展现出了其强大的应用潜力。随着计算机技术的快速发展和统计分析软件的不断进步，未来的矿井涌水水源判别工作将更加智能化、精确化，为矿井安全生产提供有力的技术支撑。