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基于RT-DETR的煤矿采掘工作面矿工行为识别模型研究
杨柳;党玉龙;[目的]为了解决井工煤矿采掘工作面粉尘干扰、背景杂乱、人员遮挡频繁、作业姿态多样导致矿工行为实例分割困难的问题,提出一种基于RT-DETR改进的矿工行为实例分割模型。[方法]在RT-DETR基础框架上,设计多阶段级联掩膜预测网络渐进式优化分割边界,以应对人员遮挡与复杂姿态;引入语义分割分支以增强空间上下文语义表征能力,降低模型在粉尘干扰和杂乱背景下的漏检率。[结果]实验结果表明,所提模型在井下矿工行为实例分割任务中mAP0.5达到92.7%,mAP0.75达到88.2%,显著优于多个主流实例分割模型。[结论]改进的RT-DETR模型通过多阶段掩膜优化与语义上下文增强,有效克服了井下复杂环境对实例分割的干扰。
煤矿掘进过程中风流运移与粉尘分布规律研究
马帅帅;苏小飞;李俊;邱观华;周虎;杜栓;【目的 】探究煤矿掘进工作面推进过程中，出风口与工作面距离变化对粉尘运移及分布规律的影响，为掘进工作面清洁生产提供理论支撑与技术指导。【方法 】本研究采用非稳态CFD模型，系统分析不同出风口距离条件下粉尘运移的时空演化规律。【结果 】模拟结果显示，巷道内风流形成两次回流结构，出风口距离由5 m增加至15 m时，呼吸区域回风侧风流扩散距离从10.2 m增至17.41 m。粉尘运移结果表明，受出风口距离影响，较远的射流距离削弱了风流对粉尘的约束能力，导致粉尘更容易逸散到整个巷道断面；随着距离增加，0 m处的粉尘浓度增大，巷道远端回风侧呼吸区域粉尘浓度逐渐减小，污染范围也逐渐减小。【结论 】出风口距离是影响粉尘分布与扩散范围的关键因素，合理设置其位置可优化通风效果并降低呼吸区域粉尘浓度。研究结果对指导矿井粉尘治理和推动清洁生产具有重要的理论与实际意义。
深部采空区气液两相流体循环降温防灭火技术
马欣广;张少龙;李晨光;李鹏;张柏林;曹泽琨;[目的]为了研究煤矿深部采空区气液两相流体循环降温防灭火系统,本研究选取神东上湾煤矿深部采空区为研究背景。[方法]采用随机数阵列对采空区各个随机点的导热系数进行随机赋值处理,使用COMSOL模拟软件进行数值计算分析。[结果]结果表明,经过约45 min的低温液态流体循环降温处理,煤层温度在15 m高处从315 K(42℃)逐步下降至约270 K(-3.15℃)。低温液态流体循环结束后,煤层温度稳定在280 K至290 K之间,即相当于10℃至20℃的温差。[结论]在U型通风条件下引入低温流体循环有效降低了采空区的温度,缓解热量积聚现象。与自然状态下(24 h内温度回升速率约0.5 K/h)相比,该技术有效抑制了煤体蓄热反弹,验证了降温效果的长期稳定性。
基于数值模拟的高抽巷U形通风系统对上隅角瓦斯浓度影响及优化研究
李东东;高亚斌;张喜林;刘国强;张志强;在常顺煤矿的15101工作面，采用U形通风系统时，上隅角区域常常出现瓦斯聚集的问题。为了解决这一问题，利用Fluent软件进行数值模拟，深入分析了在高抽巷条件下，U形通风系统对采空区瓦斯运移、采空区漏风以及上隅角瓦斯浓度变化的影响。通过模拟揭示了瓦斯在采空区的流动特性和聚集趋势，进一步研究提出了一种“U形通风+高抽巷+上隅角埋管”的瓦斯治理方式。通过调整埋管深度和抽采负压，探索出不同参数对瓦斯抽采效果的影响。研究结果表明，在上隅角埋管埋深为10m左右上隅角瓦斯浓度最低，上隅角埋管的抽采负压为20kPa条件下，抽采效果最佳。这些发现为现场实施上隅角埋管布置提供了科学的理论支持，有助于优化瓦斯治理措施，确保矿井作业的安全。
基于CiteSpace的煤矿阻化剂研究可视化分析
张烜乐;张思佳;作为煤矿防火体系的基础性技术，阻化剂因其良好的普适性和经济性，在有效遏制煤炭自燃、保障安全生产方面发挥着重要的作用。为更全面地了解煤矿阻化剂研究的历史发展过程、当前的研究热点和发展趋势，通过对中国知网（CNKI）数据库中1980—2023年间阻化剂的文献进行检索，并采用CiteSpace可视化软件对阻化剂的研究进行图谱分析。结果表明，煤矿阻化剂研究经历了初步探索、推广应用、快速发展、转型调整4个阶段；阻化剂的复配优选，对阻化剂防灭火工艺的优化和改进是目前该领域研究的热点；复合型高效阻化剂和多元协同及智能化阻化剂防灭火工艺是该领域的发展趋势。
南关煤业3200工作面窄煤柱宽度优化及围岩控制研究
王刚;以南关煤业3200工作面首次留设窄煤柱进行沿空掘巷为背景,开展煤柱合理留设宽度的确定及围岩稳定性控制方法。通过理论分析计算得出3200工作面关键岩块B的断裂位置距采空区煤壁的距离,结合锚杆和安全富余量,最终确定煤柱合理宽度范围。根据数值模拟结果,当煤柱宽度增加到8 m时,煤柱帮垂直应力的峰值首次超过实体煤帮,验证了8 m煤柱在应力分布优化与围岩变形控制方面的优越性。通过分析超前扰动范围并结合初次来压步距,确定超前支护距离应保持40 m以上。针对3200材料巷提出“锚杆、钢网、W型钢带及锚索的联合支护”的支护方案,有效控制巷道围岩变形,确保工作面安全高效回采。