为了推动智能瓦斯抽采技术发展，提高煤矿安全保障能力，从瓦斯抽采全过程少人化或无人化角度，阐述了智能瓦斯抽采的精准感知、自决策、自执行、自适应、自学习等5个方面特征,提出了包含功能和技术2个维度的智能瓦斯抽采体系结构，功能维度上涵盖瓦斯抽采所有环节，技术维度上包含单机智能、机组智能和集成智能3个层次，体现了智能瓦斯抽采技术的发展迭代过程；设计了智能瓦斯抽采总体架构，由感知控制层、传输层、数据层、应用层等4个层面和信息标准、信息安全等2个体系构成；最后，从动态透明瓦斯地质、抽采钻孔智能设计、打钻-增透-封孔机器人、抽采系统智能调控与诊断、抽采达标自动评判等5个方面对智能瓦斯抽采关键支撑技术进行了探讨，分析了关键技术向精准、高效、智能方向发展的趋势，提出了抽采钻孔差异化智能设计和抽采达标多层递进动态评判等解决策略，并给出了谢桥煤矿“三人五台一组”自动钻机集中控制协同作业、霍尔辛赫煤矿抽采管网自动调控、新元煤矿抽采达标在线评判等典型应用案例，为煤矿智能瓦斯抽采技术研究和建设实践提供了有益参考。
2022-02-16 11:37:29
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煤矿现有抽采管道使用传统瓦斯流量计存在易产生堵塞故障等问题，基于超声波时差法的流量计测量精度高、测量结果重复性好，但不适用于瓦斯抽采管道流量测量，并且需要单独设计超声波驱动电路和信号处理电路，实现难度较大。针对煤矿瓦斯抽采管道的特点，设计了一种基于超声波时差法的管道流量测定仪。在固定的传播距离下，超声波换能器发出的超声波在流体中的传播时间与气体的流速呈函数关系，而流速与管道截面积的乘积即为流量，从而间接得到管道气体流量。该管道流量测定仪以低功耗微处理器STM32F103为核心控制元件，在时间数字转换芯片MAX35104内部通过自动差分飞行时间测量法计算超声波顺逆流传播时间，根据传播时间计算气体流速、瞬时流量和累计流量。测试结果表明，基于超声波时差法的管道流量测定仪的最大绝对误差为0.15m/s，最大重复性误差为0.17%，符合JJG1030—2007《超声流量计检定规程》中2级精度要求，同时也满足MT448—2008《矿用风速传感器》中对超声波式风速传感器基本误差的要求。
2022-01-06 15:34:30
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