掘进工作面污染源多尺度谱在线光学监测与智能辨识方法

发布时间：2025-05-01 08:20

　　煤炭工业发展“十三五”规划要求建立健全煤矿安全生产长效机制、改善职工健康状况,但当前我国煤矿安全生产形势仍然十分严峻。矿井掘进工作面因爆破作业,会瞬间产生大量碳氧化物、氮氧化物等有毒有害气体及矿尘,并随通风扩散至整个掘进巷道及矿井通风网络中,而这些污染物对于矿井安全生产及作业人员的生命安全构成了重大威胁。因此,建设掘进工作面在线监测系统,掌握烟气危险源动态扩散规律,实时感知危险源并提供风险防控参考,这对于保障掘进作业的长效安全进行与职工职业健康,实现现代化矿井智能通风与应急调控具有十分重要的实践意义与研究价值。鉴于此,本文以石壕煤矿12182掘进工作面污染源在线光学监测与智能辨识为研究课题。首先,根据工作面现状分析了现场监控存在的不足与现实需求,基于紫外可见、红外光谱吸收式气体浓度测量方法并结合束管监测技术,有针对性地设计了掘进工作面分布式在线光学监测系统。其次,为满足污染物浓度在线监测系统调校与性能评估的需要,采用数值方法再现了掘进工作面烟气扩散过程与瞬态分布特征,建立了污染源时空演变特性仿真大数据。最后,通过研究有害气体多尺度光谱(紫外可见纳米级、红外微米级)并结合污染物分布大数据,...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1技术路线图

工程硕士专业学位论文第三章为获得污染物粒子以及污染物气体的训练数据样本，为下一章浓度反演做准备。以计算流体力学软件为工具，对12182掘进工作面进行合理简化，构建工作面的物理模型，通过对井下相关区域中指定气体的仿真模拟，总结出粒子的分布状况以及对象气体的流动分布状况、变化规律....

图2-1监测系统组成

2分布式在线光学监测系统设计（1）网络通信；（2）软件自监视；（3）软件容错；（4）实时多任务。2.2系统的组成及工作原理（SystemCompositionandWorkingPrinciple）2.2.1监测系统组成及工作原理整个系统由地面和井下两部分组成，其中....

图2-2一氧化碳气体分析系统

工程硕士专业学位论文气体参数并记录显示。对比控制中心设置的气体浓度临界值，若得到的气体参数超过此临界值，将自动报警。监控人员在接收到报警信号后，应安排专业人员到现场查看，并及时处理不安全信息。2.2.2CO气体分析系统及工作原理基于红外光谱吸收技术的CO气体分析系统主要光....

图2-3二氧化氮气体分析系统

图2-3二氧化氮气体分析系统Figure2-3AnalysissystemofnitrogendioxideNO2气体分析系统的工作原理如下：紫外光源发射器向充满待测的气室输入紫外光，由于气体对光的吸收作用，光经过气室后，输出衰减后的光。接收器接收到紫外光，通过光....

本文编号：4041956