本文關(guān)鍵詞：綜采工作面煤層注水降塵關(guān)鍵技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在當(dāng)今煤礦井下機(jī)械化程度不斷提高的情況下,采煤時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的礦塵,使得礦塵危害隨之成為了突出的問(wèn)題。礦塵污染著井下工作環(huán)境和加速了機(jī)械器件磨損的同時(shí),危害著井下工作人員的身心健康,在一定的條件下還極易發(fā)生爆炸,釀成重大災(zāi)害。因此,研究綜采工作面的煤層注水降塵技術(shù)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)和工作人員身心健康具有重要意義,也是減少工作面回采時(shí)礦塵產(chǎn)生量最根本有效的手段之一。本文針對(duì)某煤礦進(jìn)行了綜采工作面的煤層注水降塵關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)研究,以改善其工作環(huán)境。首先,對(duì)該礦二2煤層煤質(zhì)的各種注水相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),根據(jù)注水孔的參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)注水流量和壓力的計(jì)算,同時(shí)對(duì)煤層注水非線性滲流進(jìn)行人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析,建立了基于三層對(duì)角遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多變量非線性系統(tǒng)辨識(shí)的煤層注水模型,并對(duì)其進(jìn)行了基于三層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性自適應(yīng)控制系統(tǒng)的分析。其次,在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論基礎(chǔ)上,對(duì)煤層注水方式、關(guān)鍵工藝及其電氣設(shè)備等進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),并對(duì)煤層注水控制系統(tǒng)及其上位機(jī)進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì),其中主要利用下位機(jī)PLC實(shí)現(xiàn)注水的過(guò)程控制,上位機(jī)實(shí)現(xiàn)注水參數(shù)的記錄、顯示和設(shè)定,研究與設(shè)計(jì)了上位機(jī)的綜合報(bào)表生成技術(shù)以及其與下位機(jī)PLC的通信,開發(fā)出了一套基于LabVIEW和PLC的煤層注水自動(dòng)化的控制系統(tǒng)。最后,對(duì)整套控制系統(tǒng)在該礦實(shí)施的注水效果進(jìn)行考察和分析,并且對(duì)比了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)效果和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果,確定出了合理的煤層注水方案,形成了適宜于該礦的煤層注水技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】：煤層注水 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 注水工藝 PLC LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TD714.4
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 選題的背景及意義10-11
• 1.2 煤層注水技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 煤層注水國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 煤層注水國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12
• 1.3 煤層注水控制的發(fā)展12-14
• 1.4 本文研究的創(chuàng)新點(diǎn)和主要內(nèi)容14-15
• 1.5 小結(jié)15-16
• 2 煤層注水參數(shù)實(shí)驗(yàn)與研究16-22
• 2.1 煤層注水參數(shù)16
• 2.2 煤樣原始含水量的測(cè)定16-18
• 2.2.1 煤層含水量與產(chǎn)塵能力的關(guān)系16
• 2.2.2 煤層含水量測(cè)試原理和方法16-18
• 2.3 煤樣吸水性的測(cè)定18-19
• 2.3.1 煤樣吸水性的測(cè)試原理和方法18
• 2.3.2 煤樣吸水性的測(cè)定結(jié)果及分析18-19
• 2.4 注水孔的參數(shù)研究19-20
• 2.4.1 鉆孔長(zhǎng)度19-20
• 2.4.2 封孔長(zhǎng)度與方式20
• 2.5 單孔注水量的確定20-21
• 2.6 注水壓力的確定21
• 2.7 結(jié)論21-22
• 3 煤層注水非線性滲流的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析22-30
• 3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)方式22
• 3.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)22
• 3.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方式22
• 3.2 BP算法22-23
• 3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法應(yīng)用條件23
• 3.4 煤層注水神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型類型的確定23-24
• 3.5 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多變量非線性系統(tǒng)自適應(yīng)控制24-27
• 3.5.1 控制結(jié)構(gòu)圖24
• 3.5.2 基于三層對(duì)角遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多變量非線性系統(tǒng)辨識(shí)24-26
• 3.5.3 基于三層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多變量非線性自適應(yīng)控制26-27
• 3.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算27-28
• 3.6.1 樣本分析27
• 3.6.2 學(xué)習(xí)訓(xùn)練結(jié)果27-28
• 3.7 小結(jié)28-30
• 4 煤層注水工藝及控制要求研究30-36
• 4.1 煤層注水方式分析30-31
• 4.2 煤層注水工藝分析和設(shè)計(jì)31-32
• 4.3 控制系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)32-34
• 4.4 系統(tǒng)具體實(shí)施方案34-35
• 4.5 小結(jié)35-36
• 5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)36-48
• 5.1 硬件信號(hào)分析36
• 5.2 PLC控制模塊36-38
• 5.3 流量信號(hào)檢測(cè)模塊38-39
• 5.4 壓力信號(hào)檢測(cè)模塊39-43
• 5.5 溫度信號(hào)檢測(cè)模塊43
• 5.6 注水泵電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)43-46
• 5.6.1 注水泵電機(jī)主電路43-44
• 5.6.2 注水泵電機(jī)和電磁閥門的控制設(shè)計(jì)44-46
• 5.7 小結(jié)46-48
• 6 控制軟件設(shè)計(jì)48-64
• 6.1 PLC控制軟件設(shè)計(jì)48-53
• 6.1.1 編程環(huán)境48
• 6.1.2 PLC參數(shù)設(shè)置48-49
• 6.1.3 PLC程序設(shè)計(jì)方式49-50
• 6.1.4 PLC主要控制程序設(shè)計(jì)50-53
• 6.2 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)53-57
• 6.2.1 上位機(jī)開發(fā)環(huán)境53
• 6.2.2 上位機(jī)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)53-54
• 6.2.3 上位機(jī)綜合報(bào)表生成設(shè)計(jì)54-57
• 6.3 LabVIEW與S7-300 PLC的串口通信57-62
• 6.3.1 S7-300 PLC串口通信57
• 6.3.2 LabVIEW串口通信57-59
• 6.3.3 LabVIEW與PLC的串口通信實(shí)現(xiàn)59-62
• 6.4 小結(jié)62-64
• 7 試驗(yàn)結(jié)果研究與分析64-70
• 7.1 煤層注水試驗(yàn)考察64
• 7.2 注水進(jìn)程及降塵效果分析64-67
• 7.3 注水煤層水分增量效果分析67-68
• 7.4 小結(jié)68-70
• 8 總結(jié)與展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 作者簡(jiǎn)歷76-78
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集78

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