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公开(公告)号：CN109992641B
公开(公告)日：2021-01-26
申请号：CN201910289764.X
申请日：2019-04-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种面向煤矿无人工作面的高精度动态4DGIS模型构建方法，根据工作面在无人开采过程中时间与空间不断变化的动态信息，构建工作面高精度动态四维地理信息系统(4DGIS)模型，包括如下步骤：(1)建立工作面多源异构时空三维数据库；(2)分别对煤层、断层、褶皱、陷落柱、巷道和采动时空关系进行建模；(3)对多源异构时空三维数据库进行一致性处理，对时空关系数据进行一体化分析；(4)生成与时空数据模型对应联接的不规则三角网；(5)融合工作面不规则三角网、采动时空数据模型和开采实测数据，构建工作面高精度动态4DGIS模型。优点：本发明能快速有效的构建工作面高精度动态4DGIS模型，为无人开采提供精准时空信息。
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公开(公告)号：CN109856631B
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN201910145595.2
申请日：2019-02-27
Applicant: 中国矿业大学 , 大同煤矿集团有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种基于顶煤厚度变化量实时监测的智能化放煤方法，属于综放工作面自动化开采技术领域。利用超宽带雷达和激光三维扫描技术实时监测顶煤厚度信息，根据顶煤厚度变化量自动调整放煤口开闭；包括如下步骤：(1)超宽带雷达发射装置根据雷达回波信号计算出顶煤厚度变化量；(2)激光三维扫描装置根据扫描的放煤口煤流几何特征、煤流速度和放煤时间计算出放煤量；(3)建立顶煤厚度变化量与放煤时间之间函数方程，计算出放煤口在不同放煤阶段中的最佳开闭时间；(4)通过放顶煤控制器向放煤口发出开启和关闭指令，实现综放工作面的智能化放煤。优点：整个放煤过程控制准确、适应性强无需人工干预，有效提高放煤效率、降低劳动强度。
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公开(公告)号：CN110275208A
公开(公告)日：2019-09-24
申请号：CN201910387244.2
申请日：2019-05-10
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 一种高速超宽带雷达成像式煤矸雷达识别系统及识别方法，属于煤矸雷达识别系统及方法。通过发射超宽带脉冲信号到煤矸混合物中，信号通过煤矸时产生的回波具有不同的相位；根据回波相位与发射回波的相位之间的关系来确定不同介质的介电常数的大小关系；煤矸石都属于弱导电介质，电磁波在其中传播经过煤矸分界面时产生的入射波与反射波相位差以此进行煤矸识别；在液压支架尾梁处安装收发天线，通过收发电线发射信号与接收回波并把信号传递给数据处理系统；数据处理系统通过分析回波的相位信息以此识别出煤矸混合物中的矸石。本发明受到矿下湿度或者粉尘带来的影响比较小，探测精度与速度更高，降低了工人劳动强度使其远离恶劣环境。
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公开(公告)号：CN110109995A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910397221.X
申请日：2019-05-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习的综采工作面多源异构数据融合方法，适用于煤矿智能化开采技术领域。根据综采工作面在开采过程中多源异构数据信息，建立综采工作面多源异构数据的深度学习融合模型：建立综采工作面多源异构数据模型；对多源异构数据模型的空间基准、数据属性和要素关系进行统一化处理；生成综采工作面多源异构数据模型的不规则三角网；提取不规则三角网的特征参数，校验是否满足深度学习算法的迭代条件，建立综采工作面多源异构数据的深度学习融合模型。本发明能快速融合综采工作面在开采过程中各种模式异构数据，并有效提升数据融合的效率与准确度。
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公开(公告)号：CN109856631A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910145595.2
申请日：2019-02-27
Applicant: 中国矿业大学 , 大同煤矿集团有限责任公司
Abstract: 本发明公开了一种基于顶煤厚度变化量实时监测的智能化放煤方法，属于综放工作面自动化开采技术领域。利用超宽带雷达和激光三维扫描技术实时监测顶煤厚度信息，根据顶煤厚度变化量自动调整放煤口开闭；包括如下步骤：(1)超宽带雷达发射装置根据雷达回波信号计算出顶煤厚度变化量；(2)激光三维扫描装置根据扫描的放煤口煤流几何特征、煤流速度和放煤时间计算出放煤量；(3)建立顶煤厚度变化量与放煤时间之间函数方程，计算出放煤口在不同放煤阶段中的最佳开闭时间；(4)通过放顶煤控制器向放煤口发出开启和关闭指令，实现综放工作面的智能化放煤。优点：整个放煤过程控制准确、适应性强无需人工干预，有效提高放煤效率、降低劳动强度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110261871B
公开(公告)日：2023-09-22
申请号：CN201910524393.9
申请日：2019-06-18
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于激光雷达成像的综采工作面快速巡检装置，包括柔性轨道、移动云台、激光雷达成像系统；所述柔性轨道采用工字钢结构，安装在刮板输送机槽帮外侧的轨道支撑架上随着刮板输送机推移而移动，并可以自适应与自主调节以保证移动云台的快速通过；所述移动云台可以在柔性轨道上快速移动，包括云台座、驱动电机、驱动轮、导向轮和位置传感器；所述激光雷达成像系统安装在云台座上，包括激光雷达传感器、控制模块、通讯模块和电源模块。本发明适应于综采工作面复杂现场环境，可实现对综采工作面的三维场景快速构建和综采装备状态快速巡检，且安装便利、维护方便可靠，为综采工作面的安全生产提供保障。
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公开(公告)号：CN111736234B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202010734789.9
申请日：2020-07-27
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01V11/00
Abstract: 本发明公开了一种基于探地雷达和地震透射槽波的煤厚预测方法，适用于煤矿井下使用。利用探地雷达系统测得巷道顶底煤岩分界面信息，利用测距轮测得探地雷达系统行进距离，将煤岩分界面信息与钻孔地图结合，对煤的介电常数进行校正；使用校正后的介电常数计算出巷道各处顶底煤厚，再加上激光扫描设备扫描出的巷道高度可得到巷道各处总体煤厚；使用透射槽波测得工作面地震信息，预处理后优选频率对槽波群速度进行层析成像，对巷道处槽波群速度和巷道处煤厚进行多项式拟合，根据拟合出的群速度‑煤厚关系对工作面各处煤厚进行预测。其提高了煤厚预测的准确性，为采煤机截割轨迹规划提供了参考，提高了工作面回采率。
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公开(公告)号：CN109903383B
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN201910289310.2
申请日：2019-04-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种采煤机在工作面煤层三维模型中精确定位方法，步骤包括：(1)把激光雷达和惯导安装在采煤机上，快速获取激光扫描巷道三维模型和采煤机的惯性坐标；(2)分别提取巷道三维模型和工作面煤层三维模型的特征点集；(3)利用KD树算法寻找对应的特征点进行初始匹配，建立基于NDT算法的特征粗匹配点集；(4)利用RANSAC方法对粗匹配点集进行筛选去除掉错误的匹配点对；(5)建立基于ICP算法的特征精匹配点集，精确对齐采煤机坐标系与工作面煤层三维模型坐标系，实现采煤机在工作面煤层三维模型中精确定位。优点：能快速建立采煤机与工作面煤层三维模型之间的关联性，解决采煤机在煤层三维模型中实时状态描述问题。
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公开(公告)号：CN111736234A
公开(公告)日：2020-10-02
申请号：CN202010734789.9
申请日：2020-07-27
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01V11/00
Abstract: 本发明公开了一种基于探地雷达和地震透射槽波的煤厚预测方法，适用于煤矿井下使用。利用探地雷达系统测得巷道顶底煤岩分界面信息，利用测距轮测得探地雷达系统行进距离，将煤岩分界面信息与钻孔地图结合，对煤的介电常数进行校正；使用校正后的介电常数计算出巷道各处顶底煤厚，再加上激光扫描设备扫描出的巷道高度可得到巷道各处总体煤厚；使用透射槽波测得工作面地震信息，预处理后优选频率对槽波群速度进行层析成像，对巷道处槽波群速度和巷道处煤厚进行多项式拟合，根据拟合出的群速度-煤厚关系对工作面各处煤厚进行预测。其提高了煤厚预测的准确性，为采煤机截割轨迹规划提供了参考，提高了工作面回采率。
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公开(公告)号：CN110287974A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910547332.4
申请日：2019-06-24
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种综采工作面激光扫描三维模型与GIS模型快速匹配方法，步骤包括：将激光扫描仪安装在采煤机上，快速获取综采工作面激光扫描三维模型；提取工作面激光扫描三维模型和GIS模型的特征点集并求取其表面法向量；采用RANSAC方法对特征点集进行粗匹配；采用法向量约束的改进ICP算法进行特征点对配准，利用单位四元数法求解坐标变换矩阵，并校验是否满足设定的阈值约束条件；精确对齐工作面激光扫描三维模型与GIS模型的坐标系，快速匹配工作面激光扫描三维模型与GIS模型。本发明能快速实现综采工作面三维场景与工作面GIS之间的融合，解决综采工作面实际空间物理状态与GIS描述状态实时同步的问题。
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