本文關(guān)鍵詞：連續(xù)流量法突出預(yù)測(cè)裝置鉆進(jìn)定位系統(tǒng)的研究

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【摘要】：煤與瓦斯突出是嚴(yán)重危害煤礦安全生產(chǎn)的重大災(zāi)害之一,如今對(duì)煤與瓦斯突出災(zāi)害的控制主要以預(yù)防手段為主,而目前常用的預(yù)測(cè)手段都存在著一定的局限性。連續(xù)流量法作為一種突出預(yù)測(cè)的新方法,能夠連續(xù)預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面前方煤體的突出危險(xiǎn)性,具有極高的可靠性和科學(xué)性。連續(xù)流量法突出預(yù)測(cè)裝置作為連續(xù)流量法的測(cè)試裝置,其準(zhǔn)確性和可靠性直接決定著突出預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。該裝置已在山西省、河南省多處煤礦進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,但是在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)該裝置鉆進(jìn)定位功能可靠性差的問(wèn)題,該問(wèn)題很大程度上影響了突出預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了解決該裝置存在的定位功能缺陷問(wèn)題,故對(duì)突出預(yù)測(cè)裝置的鉆進(jìn)定位系統(tǒng)進(jìn)行研究,并對(duì)鉆進(jìn)定位系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。首先對(duì)鉆進(jìn)定位系統(tǒng)所存在的問(wèn)題進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)鉆進(jìn)定位系統(tǒng)“讀點(diǎn)式”定位原理的分析和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,找出了影響鉆進(jìn)定位系統(tǒng)定位功能的主要因素,進(jìn)而得出造成鉆進(jìn)定位結(jié)果出錯(cuò)的根本原因:超聲波位移傳感器具有易受溫度變化影響的特性;鉆進(jìn)定位系統(tǒng)為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)易受到外界環(huán)境等因素的干擾;鉆進(jìn)時(shí)鉆機(jī)強(qiáng)烈的震動(dòng)會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性;卡鉆時(shí)反復(fù)進(jìn)退鉆機(jī)會(huì)造成位移數(shù)據(jù)大幅度的波動(dòng),進(jìn)而引起定位結(jié)果出錯(cuò)的問(wèn)題。然后以系統(tǒng)工程的原理和觀點(diǎn)對(duì)鉆進(jìn)定位系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。為了全面考慮突出預(yù)測(cè)裝置各子系統(tǒng)間的相互聯(lián)系、影響以及改進(jìn)、使用、維護(hù)等階段的費(fèi)用,結(jié)合系統(tǒng)壽命周期過(guò)程完成對(duì)鉆進(jìn)定位系統(tǒng)的改進(jìn)。在此過(guò)程中提出了可靠性更高的“打點(diǎn)式”定位原理,增加了鉆進(jìn)定位系統(tǒng)的“反饋”設(shè)計(jì),并嚴(yán)格參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求研制出基于“打點(diǎn)式”定位原理的鉆進(jìn)定位系統(tǒng)原型。最后對(duì)研制出的新型鉆進(jìn)定位系統(tǒng)原型進(jìn)行了基礎(chǔ)性能測(cè)試和試驗(yàn)驗(yàn)證。測(cè)試了新型鉆進(jìn)定位系統(tǒng)的輸出信號(hào)的變化范圍、漂移、重復(fù)性。測(cè)試結(jié)果表明,其基礎(chǔ)性能能夠滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬煤層鉆進(jìn)過(guò)程試驗(yàn)和煤礦現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)共同驗(yàn)證了新型鉆進(jìn)定位系統(tǒng)不僅能夠滿足突出預(yù)測(cè)裝置對(duì)鉆進(jìn)定位的需求,而且定位過(guò)程可由數(shù)據(jù)處理軟件自動(dòng)完成,數(shù)據(jù)處理軟件的處理結(jié)果比較精確。因此由本文可以得出以下結(jié)論:鉆進(jìn)定位系統(tǒng)定位失敗的主要原因與選用的傳感器性能、定位原理、系統(tǒng)的開(kāi)放性有關(guān);為了解決鉆進(jìn)定位系統(tǒng)所存在的問(wèn)題,新提出的“打點(diǎn)式”定位原理可以滿足突出預(yù)測(cè)裝置對(duì)鉆進(jìn)定位的需求;基于“打點(diǎn)式”定位原理的鉆進(jìn)定位系統(tǒng)能夠滿足突出預(yù)測(cè)裝置的鉆進(jìn)定位需求,也能夠適應(yīng)煤礦井下復(fù)雜惡劣的工作環(huán)境,具有較高的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：連續(xù)流量法突出預(yù)測(cè)裝置 鉆孔鉆進(jìn)定位 測(cè)量系統(tǒng) 壽命周期
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TD713;TD67
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-18
• 1 緒論18-26
• 1.1 研究背景18-20
• 1.2 突出預(yù)測(cè)裝置及鉆進(jìn)定位系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀20-24
• 1.3 鉆進(jìn)定位系統(tǒng)存在的問(wèn)題24
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容及路線24-26
• 2 突出預(yù)測(cè)裝置鉆進(jìn)定位系統(tǒng)的工作原理及問(wèn)題分析26-41
• 2.1 突出預(yù)測(cè)裝置簡(jiǎn)介26-32
• 2.2 鉆進(jìn)定位系統(tǒng)的工作原理32-35
• 2.3 鉆進(jìn)定位系統(tǒng)的問(wèn)題分析35-39
• 2.4 本章小結(jié)39-41
• 3 鉆進(jìn)定位系統(tǒng)的改進(jìn)41-64
• 3.1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)42-48
• 3.2 系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)48-55
• 3.3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)55-61
• 3.4 設(shè)計(jì)綜合61
• 3.5 系統(tǒng)模型的加工制作61-63
• 3.6 本章小結(jié)63-64
• 4 鉆進(jìn)定位的系統(tǒng)試驗(yàn)與驗(yàn)證64-75
• 4.1 鉆進(jìn)定位系統(tǒng)性能測(cè)試64-67
• 4.2 鉆進(jìn)定位系統(tǒng)的試驗(yàn)驗(yàn)證67-74
• 4.3 本章小結(jié)74-75
• 5 結(jié)論和展望75-77
• 5.1 結(jié)論75
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)75
• 5.3 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 作者簡(jiǎn)歷80-82
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集82

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