矿井物探超前探测数据在线处理与解释系统研究.pdf

2062072019 年第 8 期2019 年第 8 期 为机械组件，每天只需正常检查，维护费用很低， 同时安装自动水垢清洗装置，自动清洗空压机热水 机内部的水垢，使空压机热水机的使用寿命延长。 （4）压风机余热利用既解决了长期困扰霍宝 干河煤矿燃煤锅炉造成的环境污染问题，又通过回 收本来废弃不用的工业余热进行集中供热，节约一 次能源，提高经济效益和减少污染达到了节支降耗 的目的，同时实现了压风机节能、高效运转。 【参考书目】 ［1］ 高志伟 . 压风机余热利用的应用 [J]. 科技风， （上接第 203 页） 着较为严峻的防灭火形势，尤其是对于自然发火的 预防，需要及时准确地得到采空区内遗煤的氧化情 况，以预防其自然发火。 采空区自然发火有着较长的周期性，在自然氧 化初期， 氧化缓慢， 氧化的煤体会释放出CO气体 [4]。 根据其氧化特性，采用以 KSS-200 束管监测系统为 主、以 KJ90NB 安全监测系统为辅的监测方法，在 回采工作面采空区预先设置束管系统，每天进行人 工取样化验分析，确定冷却带、氧化带、窒息带的 具体宽度，为对自然发火的预测和防治提供依据 [5]。 在工作面回风隅角、回风巷道布置 CO、CH4、温度 传感器，如发生超限危险，能够第一时间发出警报。 在工作面回风隅角和回风顺槽安设束管气体采 样器进行束管监测。在回风顺槽安设一氧化碳和温 度传感器，对采煤工作面一氧化碳浓度和温度监测。 4.3 在注氮中的应用 采空区注氮是常用且有效的一种防灭火措施， 但注氮期间也会发生采空区有害气体被置换排出、 多余氮气充斥工作面降低氧气浓度等危险。通过束 管监测系统和安全监测系统，能够避免这些危险并 使得“动态监测、适时注氮”工艺的实施更为方便 准确。 利用束管色谱检测系统检测工作面回风隅角的 CO及氧气含量， 根据检测的CO浓度及时进行注氮。 检查注氮系统，一切正常后进行注氮，注氮时，关 注回风隅角传感器显示的 CO 及氧气含量。注氮初 期，CO 含量逐渐上升，这是由于氮气进入采空区 与采空区内的 CO 气体产生置换，将 CO 气体挤出 采空区。注氮中期，CO 气体保持平稳或显现下降 趋势，当 CO 浓度平稳时，代表注氮效果已经最大， 如若此时 CO 气体还超标，就需要采用其他方法或 加强注氮来进行防灭火。注氮同时，为防止工作面 氧气浓度过低，当回风流中氧气浓度＜ 18％ , 及时 撤出回风流中全部人员。 5 结论 KSS-200 束管监测系统与 KJ90NB 型安全监测 监控系统分别具有分析精确和报警及时的特点。在 实际应用中，束管监测系统能够满足对采空区内部、 高冒区等危险区域的气体监测需求，安全监测监控 系统能够实现对预定地点不间断的观测。充分利用 两者的优势以及瓦斯、自燃灾害的特点，能够及时 发现灾害隐患，有效地预防灾害的发生，同时也能 为注氮等防灾减灾措施的实施提供指导。巴彦高勒 煤矿 311101 工作面回采的实践证明，两者的相互配 合有效地避免了瓦斯与自然发火灾害的发生，保证 了工作面安全。 【参考文献】 ［1］ 阮国强，王华民，王理，等 . 束管监测系统在矿 井防灭火中的应用 [J]. 煤矿安全，2000（08） 25-26. ［2］ 关海泽 . 束管监测技术在麻家梁矿监控系统中的 应用 [J]. 机械管理开发，2016，31（06）78-79. ［3］ 房文杰，李长录 . 煤矿束管监测系统的应用与存 在的问题 [J]. 煤矿安全，2012，43（05）58-59. ［4］ Wang G, Wang Y, Sun L, et al. Study on the Low- Temperature Oxidation Law in the Co-Mining Face of Coal and Oil Shale in a GoafA Case Study in the Liangjia Coal Mine, China[J]. Energies, 2018, 111 174. ［5］ 王刚，程卫民，周刚 . 综放工作面采空区自燃 “三 带” 分布规律的研究 [J]. 矿业安全与环保，2010 （01）18-21. 2018（24）48. ［2］ 李强，张传扬 . 煤矿压风机余热利用的设计研究 与应用 [J]. 绿色环保建材，2018（03）239. ［3］ 赵春雷 . 空压机余热利用系统在刘庄煤矿的应用 [J]. 煤矿机电，2016（05）83-85. ［4］ 孙华璋，张兴军，英鹏程 . 压风机冷却降温及余 热利用技术探讨 [J]. 绿色科技，2013（09） 224-225. ［5］ 郭学功，王章利，杨永强 . 矿井压风机余热回收装 置技术实践 [J]. 科技视界，2012（28）401-403. 矿井物探超前探测数据在线处理与解释系统研究 李国法 1,2 朱广辉1,2 孙文斌1,2 （1. 兖矿东华建设有限公司，山东 邹城 273500； 2. 北京探创资源科技有限公司，北京 100067） 摘 要 本文以兖矿集团多年矿井物探应用经验和科研攻关项目为基础，开发矿井物探超前探测数据在线处理与解释平 台，充分发挥现场技术人员和物探专业技术人员各自的优势，推动超前探测工作模式从滞后处理向实时解释转变，为相关 人员提供了一个跨区域、跨组织、跨矿井分布式在线协同工作平台。 关键词 矿井瞬变电磁 在线协作 数据处理与解释 中图分类号 P631.325 文献标识码 B doi10.3969/j.issn.1005-2801.2019.08.074 Research on Online Advance Detection Data Processing and Interpretation System of the Coal Mine Li Guo-fa1,2 Zhu Guang-hui1,2 Sun Wen-bin1,2 1.Yankuang Donghua Construction Co., Ltd., Shandong Zoucheng 273500; 2.Beijing Tanchuang Resources Technology Co., Ltd., Beijing 100067 Abstract Based on Yankuang Groups many years experience in mine geophysical prospecting application and key scientific research projects, this paper develops an online processing and interpretation plat for mine geophysical prospecting advanced detection data, gives full play to the respective advantages of field technicians and geophysical prospecting professional technicians, and promotes the transation of working mode of advanced detection from lag processing to real-time interpretation. Relevant personnel provide a cross-regional, cross-organizational, cross- mine distributed online collaborative work plat. Key words mine transient electromagnetic online collaboration data processing and interpretation 收稿日期 2019-03-04 作者简介 李国法（1983-），男，现工作于兖矿东华建设有限公 司（北京探创资源科技有限公司），工程师。 1 矿井瞬变电磁数据处理与解释系统 矿井瞬变电磁探测工程具有施工空间小、电磁 干扰源多、工期短等特征，在技术上具有全空间、 小回线源装置的特点。目前常规正反演方法大多借 鉴地面半空间理论，凭借经验进行全空间校正。针 对矿井瞬变电磁探测的特殊性，结合兖矿集团多年 矿井物探应用经验和科研攻关项目成果，研究开发 了矿井瞬变电磁数据处理解释系统（图 1）。针对 通用性、全空间小回线源计算、复杂数据整理、快 速成图等要求进行功能设计。目前该系统可以实现 以下功能多种格式数据的导入、 转换；数据的手工、 自动滤波；关断时间校正、全空间视电阻率计算、 时深转换；曲线、多测道剖面显示；扇形超前探测 和工作面剖面探测快速成图数据整理。 图 1 矿井物探超前探测数据在线处理与解释平台界面 1.1 导入、数据格式转换功能 本文矿井瞬变电磁数据处理解释系统选用了 被同行认可的 TerraTEM 仪器的数据格式和通用的 usf、tem 格式作为数据导入格式。矿井瞬变电磁数 据的关联性较强，对多次探测数据的数据库管理是 未来发展的趋势，该处理系统开发了支持数据库的 功能，可以从数据库直接导入数据进行处理分析， 处理结果可以导出到数据库中。 1.2 数据预处理功能（手动调整、自动滤波） 由于矿井瞬变电磁施工环境较地面复杂，干扰 因素较多，很多情况下数据质量较差。在尽量排除 2082092019 年第 8 期2019 年第 8 期 理解释工作流程可细化分为在线数据处理、解释和 审核等环节。如图 4 所示。 图 4 超前探测施工任务在线协作平台工作框图 超前探测施工任务在线协作平台针对两个工作 流程过程中各个工作节点之间的相互依赖关系，实 现对探测和解释任务工作的有效管理和控制。 2.3 探测解释任务审核查询 探测解释任务审核查询主要包括任务审核和进 度查询两个方面。审核人员针对已完成的解释工作 进行审核，通过审核后的整个工作将会标记为完成。 进度查询为平台中各种协同业务工作角色提供当前 工作业务进度的实时跟踪查询功能，实时更新当前 探测数据处理解释进度。 本系统基于 PHP 脚本语言开发探测解释任务审 核查询网页及移动手机端 APP 应用，将各个工作节 点的状态和相关信息记录到数据库当中，用户在进 度查询过程中通过访问数据库，实时反馈当前施工 解释工作进度状况。 3 超前探测成果在线生成平台 超前探测成果在线生成系统是超前探测数据实 时处理、解释成果的在线生成软件。 超前探测成果的生成涉及历次解释成果对比、 解释报告标准化以及成果数字签名技术的应用，解 决传统超前探测成果报告所产生的信息遗漏和判读 参考过于繁琐等问题。本系统主要包括解释成果对 比功能、定制超前探测决策报告模板功能以及带有 电子签名的成果报告自动生成功能。 3.1 定制超前探测地质成果报告标准化模板 超前探测决策报告模板是超前探测成果的一种 重要表现形式，而通常由人工生成的决策报告会出 现生成速度较慢、工程部署详细信息遗漏、格式不 规范等问题，定制超前探测决策报告模板功能可以 较好地规避掉这些问题。 自动定制超前探测决策报告模板可大大提高决 策报告模板的生成效率，在定制超前探测报告模板 功能中，系统将任务流程中的相关信息（目的、任 务详情）、参与人员等内容自动填写至决策报告模 板的相应位置，将探测报告的解释成果、预报成果 等内容依次填入，定制符合兖矿集团矿区标准的地 质成果报告模板，使得报告有据可循、标准统一， 如图 5 所示。 图 5 超前探测决策报告标准化模板用户界面图 3.2 带有数字签名的决策报告自动生成 根据参与超前探测解释工作流程的用户角色， 预先录入相关用户的电子签名。对于习惯于电子书 写的超前探测施工与解释人员，提供在线电子书写 签名矢量校验功能，对于不习惯于书写的超前探测 施工与解释人员，将自己的纸质签名扫描后进行矢 量化，保留笔迹的书写习惯，起到防伪校验作用。 电子签名将会在矿井物探超前探测报告模板生 成后，以水印等方式嵌入决策报告模板中，从而起 到明确施工安全责任与处理解释知识产权保护等作 用。利用加密算法将自动生成地质成果报告的加密 码，以防恶意篡改，并分发至有关矿井探测施工和 解释专家手中。 4 结语 矿井超前探测数据在线处理与解释系统通过实 时传感数据和历史感知数据的分析处理，实现了矿 井物探远程在线施工设计、物探资料的实时在线分 析处理、解释预报成果的在线发布等，克服了现场 工作人员经验不足、处理解释水平低、传统专业技 术服务模式时效性差等问题，充分发挥现场技术人 员和高校科研机构物探专业技术人员各自的优势， 推动超前探测工作模式从滞后处理向实时解释转变。 【参考书目】 ［1］ 武强.我国矿井水防控与资源化利用的研究进展、 问 题 和 展 望 [J]. 煤 炭 学 报，2014，39（05） 795-805. ［2］ 程久龙，李飞，彭苏萍，等 . 矿井巷道地球物理 方法超前探测研究进展与展望 [J]. 煤炭学报， 施工干扰情况下，对数据的预处理非常重要。本系 统开发了人工和自动滤波两种类型的数据处理模 块。数据的人工调整主要在对感应电动势 - 时间曲 线上利用鼠标对畸变数据进行调整，人工调整包括 单点调整、两点之间的插值调整，以及采用平移、 旋转的方式对数据进行修正。自动滤波调整利用了 三点滤波、插值切割滤波算法对 V/i-t 数据进行滤波 处理，消除局部的畸变点。对于多测点形成的剖面 数据，采用中值滤波、滑动平均滤波、中值平均滤 波等算法对横向数据畸变进行滤除。 1.3 图形显示 数据的单支曲线显示和多测道剖面曲线显示是 瞬变电磁数据处理中常用的显示方式，通过两种数 据显示方式可以对数据的质量进行分析判断。同时 系统中增加了多测点数据的单支曲线叠加显示，可 以分析数据离散情况，具体见图 2 所示。 图 2 多测道显示 1.4 关断时间校正、全区电阻率计算及时 - 深转 换功能 矿井瞬变电磁法由于采用了多匝小回线装置形 式，造成关断时间的增加，关断时间对早期的电阻 率计算的影响非常大，该处理系统采用了三种关断 时间校正算法，减小了关断时间对浅层的影响。电 阻率计算可以采用晚期公式和平移算法的全区视电 阻率计算方法，以获得可靠的电阻率转换值。时 - 深转换采用了半空间和全空间深度算法，以适应含 高阻煤层和全岩空间的顶底板深度计算。 1.5 矿井瞬变电磁探测后数据整理导出功能 矿井瞬变电磁常用的探测方法为扇形超前方式 和顶底板剖面探测方式。为了适应矿井瞬变电磁项 目快速的需求，系统中整合 11 点和 16 点扇形超前 探测数据输出和多方向剖面数据输出功能。在对导 入的扇形超前探测或剖面探测数据经过预处理、电 阻率计算和时深转换后，根据工作方式自动对测点 的坐标和数据点坐标进行换算，分探测方向导出剖 面数据。导出的数据直接通过 Surfer 等绘图软件快 速成像，满足了矿井瞬变电磁数据快速成图的要求。 2 超前探测在线协作平台 超前探测施工任务在线协作平台可为跨区域、 跨组织、跨矿井的超前探测施工人员和处理解释专 家提供一个分布式在线协同工作平台，主要提供 超前探测施工任务的在线设计、部署及发布，以及 探测数据实时处理、解释和分析进度跟踪查询服务。 超前探测施工任务的顺利开展需要基于基础地 质数据和超前探测数据间的双向关联，实现各种用 户之间、各种施工任务之间的工作流协同关系，支 持施工和解释业务进度查询的需求。该超前探测施 工任务在线协作平台主要包括角色管理、任务管理 和审核查询。 2.1 探测解释任务角色管理 超前探测施工任务在线协作过程主要分为探测 施工和处理解释两大工作流程，分别涉及到施工任 务部署人员、 探测单位、 探测工人、 解释项目负责人、 报告主编、资料采集、数据处理、资料解释、图件 编制、审核人员等众多角色。 施工任务部署人员负责超前探测施工的在线设 计、部署及发布；探测单位负责上传探测数据；探 测工人进行超前探测实际施工；解释项目负责人处 理并分析基础地质数据和多源超前探测数据，进行 在线资料采集、数据处理、资料解释、图件编制和 报告主编等工作；审核人员审核并确认施工、处理 和解释工作完成。根据角色进行用户管理界面如图 3 所示。 图 3 超前探测施工任务用户角色管理界面图 2.2 探测解释工作流程管理 超前探测施工任务在线协作过程主要分为探测 施工和处理解释两大工作流程，其中探测施工工作 流程可细化分为施工任务设计、部署及发布，而处 （下转第 212 页） 2082092019 年第 8 期2019 年第 8 期 理解释工作流程可细化分为在线数据处理、解释和 审核等环节。如图 4 所示。 图 4 超前探测施工任务在线协作平台工作框图 超前探测施工任务在线协作平台针对两个工作 流程过程中各个工作节点之间的相互依赖关系，实 现对探测和解释任务工作的有效管理和控制。 2.3 探测解释任务审核查询 探测解释任务审核查询主要包括任务审核和进 度查询两个方面。审核人员针对已完成的解释工作 进行审核，通过审核后的整个工作将会标记为完成。 进度查询为平台中各种协同业务工作角色提供当前 工作业务进度的实时跟踪查询功能，实时更新当前 探测数据处理解释进度。 本系统基于 PHP 脚本语言开发探测解释任务审 核查询网页及移动手机端 APP 应用，将各个工作节 点的状态和相关信息记录到数据库当中，用户在进 度查询过程中通过访问数据库，实时反馈当前施工 解释工作进度状况。 3 超前探测成果在线生成平台 超前探测成果在线生成系统是超前探测数据实 时处理、解释成果的在线生成软件。 超前探测成果的生成涉及历次解释成果对比、 解释报告标准化以及成果数字签名技术的应用，解 决传统超前探测成果报告所产生的信息遗漏和判读 参考过于繁琐等问题。本系统主要包括解释成果对 比功能、定制超前探测决策报告模板功能以及带有 电子签名的成果报告自动生成功能。 3.1 定制超前探测地质成果报告标准化模板 超前探测决策报告模板是超前探测成果的一种 重要表现形式，而通常由人工生成的决策报告会出 现生成速度较慢、工程部署详细信息遗漏、格式不 规范等问题，定制超前探测决策报告模板功能可以 较好地规避掉这些问题。 自动定制超前探测决策报告模板可大大提高决 策报告模板的生成效率，在定制超前探测报告模板 功能中，系统将任务流程中的相关信息（目的、任 务详情）、参与人员等内容自动填写至决策报告模 板的相应位置，将探测报告的解释成果、预报成果 等内容依次填入，定制符合兖矿集团矿区标准的地 质成果报告模板，使得报告有据可循、标准统一， 如图 5 所示。 图 5 超前探测决策报告标准化模板用户界面图 3.2 带有数字签名的决策报告自动生成 根据参与超前探测解释工作流程的用户角色， 预先录入相关用户的电子签名。对于习惯于电子书 写的超前探测施工与解释人员，提供在线电子书写 签名矢量校验功能，对于不习惯于书写的超前探测 施工与解释人员，将自己的纸质签名扫描后进行矢 量化，保留笔迹的书写习惯，起到防伪校验作用。 电子签名将会在矿井物探超前探测报告模板生 成后，以水印等方式嵌入决策报告模板中，从而起 到明确施工安全责任与处理解释知识产权保护等作 用。利用加密算法将自动生成地质成果报告的加密 码，以防恶意篡改，并分发至有关矿井探测施工和 解释专家手中。 4 结语 矿井超前探测数据在线处理与解释系统通过实 时传感数据和历史感知数据的分析处理，实现了矿 井物探远程在线施工设计、物探资料的实时在线分 析处理、解释预报成果的在线发布等，克服了现场 工作人员经验不足、处理解释水平低、传统专业技 术服务模式时效性差等问题，充分发挥现场技术人 员和高校科研机构物探专业技术人员各自的优势， 推动超前探测工作模式从滞后处理向实时解释转变。 【参考书目】 ［1］ 武强.我国矿井水防控与资源化利用的研究进展、 问 题 和 展 望 [J]. 煤 炭 学 报，2014，39（05） 795-805. ［2］ 程久龙，李飞，彭苏萍，等 . 矿井巷道地球物理 方法超前探测研究进展与展望 [J]. 煤炭学报， 施工干扰情况下，对数据的预处理非常重要。本系 统开发了人工和自动滤波两种类型的数据处理模 块。数据的人工调整主要在对感应电动势 - 时间曲 线上利用鼠标对畸变数据进行调整，人工调整包括 单点调整、两点之间的插值调整，以及采用平移、 旋转的方式对数据进行修正。自动滤波调整利用了 三点滤波、插值切割滤波算法对 V/i-t 数据进行滤波 处理，消除局部的畸变点。对于多测点形成的剖面 数据，采用中值滤波、滑动平均滤波、中值平均滤 波等算法对横向数据畸变进行滤除。 1.3 图形显示 数据的单支曲线显示和多测道剖面曲线显示是 瞬变电磁数据处理中常用的显示方式，通过两种数 据显示方式可以对数据的质量进行分析判断。同时 系统中增加了多测点数据的单支曲线叠加显示，可 以分析数据离散情况，具体见图 2 所示。 图 2 多测道显示 1.4 关断时间校正、全区电阻率计算及时 - 深转 换功能 矿井瞬变电磁法由于采用了多匝小回线装置形 式，造成关断时间的增加，关断时间对早期的电阻 率计算的影响非常大，该处理系统采用了三种关断 时间校正算法，减小了关断时间对浅层的影响。电 阻率计算可以采用晚期公式和平移算法的全区视电 阻率计算方法，以获得可靠的电阻率转换值。时 - 深转换采用了半空间和全空间深度算法，以适应含 高阻煤层和全岩空间的顶底板深度计算。 1.5 矿井瞬变电磁探测后数据整理导出功能 矿井瞬变电磁常用的探测方法为扇形超前方式 和顶底板剖面探测方式。为了适应矿井瞬变电磁项 目快速的需求，系统中整合 11 点和 16 点扇形超前 探测数据输出和多方向剖面数据输出功能。在对导 入的扇形超前探测或剖面探测数据经过预处理、电 阻率计算和时深转换后，根据工作方式自动对测点 的坐标和数据点坐标进行换算，分探测方向导出剖 面数据。导出的数据直接通过 Surfer 等绘图软件快 速成像，满足了矿井瞬变电磁数据快速成图的要求。 2 超前探测在线协作平台 超前探测施工任务在线协作平台可为跨区域、 跨组织、跨矿井的超前探测施工人员和处理解释专 家提供一个分布式在线协同工作平台，主要提供 超前探测施工任务的在线设计、部署及发布，以及 探测数据实时处理、解释和分析进度跟踪查询服务。 超前探测施工任务的顺利开展需要基于基础地 质数据和超前探测数据间的双向关联，实现各种用 户之间、各种施工任务之间的工作流协同关系，支 持施工和解释业务进度查询的需求。该超前探测施 工任务在线协作平台主要包括角色管理、任务管理 和审核查询。 2.1 探测解释任务角色管理 超前探测施工任务在线协作过程主要分为探测 施工和处理解释两大工作流程，分别涉及到施工任 务部署人员、 探测单位、 探测工人、 解释项目负责人、 报告主编、资料采集、数据处理、资料解释、图件 编制、审核人员等众多角色。 施工任务部署人员负责超前探测施工的在线设 计、部署及发布；探测单位负责上传探测数据；探 测工人进行超前探测实际施工；解释项目负责人处 理并分析基础地质数据和多源超前探测数据，进行 在线资料采集、数据处理、资料解释、图件编制和 报告主编等工作；审核人员审核并确认施工、处理 和解释工作完成。根据角色进行用户管理界面如图 3 所示。 图 3 超前探测施工任务用户角色管理界面图 2.2 探测解释工作流程管理 超前探测施工任务在线协作过程主要分为探测 施工和处理解释两大工作流程，其中探测施工工作 流程可细化分为施工任务设计、部署及发布，而处 （下转第 212 页） 2122132019 年第 8 期2019 年第 8 期 2014，39（08）1742-1750. ［3］ 岳建华，杨海燕，邓居智 . 层状介质中地下瞬变 电磁场全空间效应 [J]. 地球物理学进展，2012， 27（04）1385-1392. （上接第 209 页） 统使用，可直接由脱硫工艺水箱接出。 3 脱硝方案 根据锅炉房运行实际，设计臭氧量为 150kg/ h，本方案设计臭氧量为 150kg/h，臭氧系统设置 在 2布袋除尘器西南侧空地处，臭氧投加系统设置 在布袋除尘器出口烟管处，1 台臭氧发生器对应 2 套脱硝用臭氧投加系统，2 套臭氧投加系统可选择 性的共同使用或自由切换使用。 臭氧发生器成套设备由液氧储罐、空浴式汽化 器、稳压装置、臭氧发生系统、冷却水循环系统、 臭氧多点逆流漩流式烟道布气器、自控系统、检测 仪器等组成。 3.1 系统配置 按照锅炉运行负荷，合理配置设备，提供完 整的臭氧发生成套系统，设置 1 套 50kg/h 臭氧 发生系统，单套系统臭氧产量 50kg/h，臭氧浓度 100148mg/L。 臭氧系统包括以下配置 （1）臭氧发生器 1 台，单台臭氧发生器产 量为 50kg/h，臭氧浓度 100148mg/L，额定功耗 ≤ 7kWh/kg； （2）液氧储罐 1 台，容积 50m3； （3）空浴式汽化器 2 台，500m2； （4）液氧稳压装置 1 套； （5）西门子自动控制系统 1 套； （6）冷却循环系统 1 套，包括内循环水泵 1 台， 板式换热器 1 台，补水水箱 1 台，及其配套的工艺 阀门和底座； （7）检测仪器 1 套，包括臭氧泄漏报警仪 1 台， 臭氧在线监测仪 1 台，氧气泄漏报警仪； （8）臭氧分配及逆流式臭氧喷射系统 2 套； （9）臭氧分配自控系统 1 套。 3.2 流程说明 3.2.1 臭氧系统流程说明 根据氧化脱硝系统的工艺特点及规模，控制系 统采用分散控制、集中监视和操作的原则。 3.2.2 臭氧系统设备特点 本次施工选用的臭氧发生器的特点 （1）发生室高耐压 放电体全部进行 15kV 冲压测试，耐高强度的 机械冲击和热电冲击，并具有超强的抗氧化性。 （2）高稳定节能电源技术 臭氧电源采用全 IGBT 变频技术，追踪电流电 压相位，功率因数≥ 0.95，对现代电网无干扰，噪 音低，功耗优于国标。 3.2.3 材质保证 臭氧具有很强的氧化性，优秀的材质是设备稳 定安全运行的保证，臭氧发生室臭氧产生的核心部 件全部采用不低于 316L 不锈钢材质，与臭氧接触 部分全部采用不低于 316L 不锈钢、四氟、氟橡胶 材质。 臭氧发生器使用寿命 10a，整机免费维护 5a。 高硼硅放电管使用寿命 10a，放电室在纯氧气源工 作状态下终生免维护。 4 结 语 根据王家岭煤矿锅炉房现场实际情况，本着投 资少、工期短、工艺先进性的原则，采用臭氧法脱 硝工艺。由于除尘、脱硫及脱硝均属于烟气末端治 理技术，影响最终治理效果的前期因素很多，如锅 炉运行工况、运行人员素质等。所以应确保锅炉运 行达到或接近国家规定的工况要求，同时提高运行 人员运行操作水平，做到人机结合，高效运行，从 而达到最终排放 100 设计效果。 【参考书目】 ［1］ 张海红，刘浩波，冯求宝 .410t/h 锅炉烟气脱硝 锅炉改造问题探讨 [J]. 环境工程，2015（s1） 1048-1050. ［2］ 丁中奎，武云龙，董冬 . 小型 CFB 锅炉烟气脱硝 改造两步法应用及探讨 [J]. 安徽电气工程职业技 术学院学报，2016，21（03）56-61. ［4］ 于景邨，刘志新，刘树才，等 . 深部采场突水构 造矿井瞬变电磁法探查理论及应用[J].煤炭学报， 2007，32（08）818-821. ［5］ 杨海燕，邓居智，张华，等 . 矿井瞬变电磁法全 空间视电阻率解释方法研究 [J]. 地球物理学报， 2010，53（03）651-656. 矿井机车无人驾驶系统的研究 武学宏 （西山煤电集团西曲矿，山西 古交 030200） 摘 要 西山煤电集团西曲矿已建立综合信息化管理系统，但井下的机电运输管理还处于人工管理阶段，导致运输效率 较低。针对此问题，设计了一种基于无线局域网的矿井机车无人驾驶系统，分析了系统的结构组成、通信系统的构建、路 况及机车速度的控制，阐述了道岔转辙机控制及煤仓自动注煤控制。该系统在西曲矿取得了良好的使用效果。 关键词 无线局域网 电机车 无人驾驶 注煤控制 中图分类号 TD64 文献标识码 B doi10.3969/j.issn.1005-2801.2019.08.076 Research on Mine Locomotive Driverless System Wu Xue-hong Xiqu Coal Mine, Xishan Coal and Electricity Group, Shanxi Gujiao 030200 Abstract Xiqu Coal Mine of Xishan Coal and Electricity Group has established a comprehensive ination management system, but the underground mechanical and electrical transport management is still in the stage of manual management, resulting in low transport efficiency. Aiming at this problem, an unmanned driving system of mine locomotive based on wireless local area network is designed. The structure of the system, the construction of communication system, the control of road condition and locomotive speed are analyzed. The control of switch machine and coal bunker automatic injection are expounded. The system has achieved good results in Xiqu Mine. Key words WLAN electric locomotive driverless coal injection control 收稿日期 2019-02-20 作者简介 武学宏 （1981-） ， 男， 山西介休人， 机电工程师， 本科， 毕业于太原理工大学，主要从事煤矿安全管理工作。 煤矿机车是井下有轨机车运输的重要设备，当 前煤矿机车移动的目标分散，规律性差，多为物料 车、矸石车、空车、空机头作业任务，通常无明显 的时间限制，行车路线不固定，每列车司机单点作 业，经常会随意停放物料空车，造成运输效率不高， 调度整体性较差。设计研究矿井机车无人驾驶系统 技术是非常有现实意义的。 1 系统结构组成 基于系统的功能要求，矿井机车无人驾驶系统 集成自动控制系统、智能调速控制、高清视频信号 处理、 机车运输信号系统、 自诊断自适应、 报警预警、 无线通信等众多模块的软硬件系统。如图 1 所示。 整个控制系统由安放于地面监控中心的后台服 务器及控制软件、人机交互构成了整个控制系统的 上位机，安置于每辆机车上的控制中心、各种信号 传感器构成了系统的下位机，上下位机通过矿井工 业以太网和无线局域网实现通信。 图 1 矿井机车无人驾驶系统图 机车控制中心通过机车定位系统确定自己的位 置并从后台数据库中调出预设机车行驶状态，同时 通过安装在机车上的矿用防爆摄像机采集轨道和巷 道信息对预设驾驶状态进行自我校正和纠偏。校正 纠偏无误后，将行驶命令下发给机车电机驱动装置， 机车按照给定速度自动行驶，机车行驶过程中控制 中心循环执行上述指令，最终实现根据轨道信息自