视频AI算法分析的煤矿固体智能充填开采方法

TD822; 固体充填开采方法在处理煤基固废和控制地表沉降方面具有较大优势,但其充填效率低、接续时间长、劳动强度大等问题制约着绿色充填开采的发展.针对固体充填技术升级的内生动力、行业发展的迫切需求以及矿山智能化建设的必然趋势,提出视频AI算法分析的固体智能充填方法.本文首先通过分析该固体智能充填方法的内涵及难点,构建出视频AI算法分析的固体智能充填开采方法系统构架,阐述视频AI算法的工作原理与实现流程,并给出视频AI算法可以实现的功能.根据不同地质条件分析了关键充填装备在不同工序下的影响因素,通过Creo进行液压支架骨架建模,实现液压支架在不同工况下机构的运动,给出对应的调控判据及路径,并设计...

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Published in煤炭科学技术 Vol. 52; no. 11; pp. 163 - 173
Main Authors 张强, 杨康, 曹津铭, 白雨, 邓攀博, 杨子
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州 221116%中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 221116 01.11.2024
中国矿业大学矿业工程学院,江苏 徐州 221116
陕西煤业化工集团陕西小保当矿业有限公司,陕西 榆林 719302%香港大学统计与精算学系,香港 999077
Subjects
充填开采
condition identification and control
position recognition
工况识别与调控
位姿识别
backfilling mining
backfilling efficiency
视频AI算法
video AI algorithms
充填效率
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ISSN0253-2336
DOI10.12438/cst.2024-0955

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Summary:TD822; 固体充填开采方法在处理煤基固废和控制地表沉降方面具有较大优势,但其充填效率低、接续时间长、劳动强度大等问题制约着绿色充填开采的发展.针对固体充填技术升级的内生动力、行业发展的迫切需求以及矿山智能化建设的必然趋势,提出视频AI算法分析的固体智能充填方法.本文首先通过分析该固体智能充填方法的内涵及难点,构建出视频AI算法分析的固体智能充填开采方法系统构架,阐述视频AI算法的工作原理与实现流程,并给出视频AI算法可以实现的功能.根据不同地质条件分析了关键充填装备在不同工序下的影响因素,通过Creo进行液压支架骨架建模,实现液压支架在不同工况下机构的运动,给出对应的调控判据及路径,并设计关键充填装备在不同工序下的控制算法流程.根据视频算法特征及算法优缺点初步选择了图像识别算法,将构建好的目标数据集经过算法模型的训练及调参最终确定了最佳算法及对应的参数.通过某矿充填面应用效果分析,SVM各评价指标均优于其他算法,表明SVM模型在工况判别时表现出色,具有高度的准确性及可靠性.本研究可实现关键充填装备机构非正常工况的识别及调控、提高充填效率、机构位姿参数识别、充填空间夯实效果展示,可为视频AI算法分析的固体智能充填开采技术研发与应用提供理论指导.
ISSN:0253-2336
DOI:10.12438/cst.2024-0955