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公开(公告)号：CN110082307B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN201910361724.1
申请日：2019-04-30
Applicant: 中国矿业大学
IPC: G01N21/3563 , G01N21/359
Abstract: 本发明公开一种模拟煤矿井下环境的煤岩反射光谱识别实验装置及方法，装置由两个相互嵌套的箱体、光纤架、样品数据采集识别模块、环境模拟模块、可变式照明模块和推尺组成。两个相互嵌套的箱体构成一个封闭的空间并能沿着箱体内带刻度的直线滑轨相对滑动，光纤架连接推尺，通过推拉推尺使光纤架也沿着该直线滑轨滑动，进而改变光纤探头距离样本的距离，探究距离对光谱识别煤岩的影响；环境模拟模块模拟了一个环境因素可控的井下环境，实现了单环境因素或者多环境因素综合对光谱识别的影响实验的开展；可变式照明模块通过改变卤素灯的功率及工作电流来改变照明的强度来实现井下低照度的模拟。
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公开(公告)号：CN109993832B
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN201910289752.7
申请日：2019-04-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种综采工作面煤层精细化三维模型的构建方法，属于煤矿无人化开采技术领域。综合利用煤层震波探测数据、巷道激光扫描数据、井下钻孔取样数据、煤矿建井数据，构建综采工作面煤层精细化三维模型。构建方法包括：(1)获取待开采综采工作面的地质数据并对其进行优化处理；(2)分别构建煤层、断层/褶皱、巷道的精细化三角网；(3)计算各三角网之间的拓扑关系并对其进行关联分析，实现各三角网之间的无缝融合；(4)对融合后的三角网进行校验，构建综采工作面煤层精细化三维模型。优点：能快速有效的建立工作面煤层精细化三维模型，获得高精度的煤层信息，为综采工作面无人化开采提供精确的煤层数据。
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公开(公告)号：CN110261871A
公开(公告)日：2019-09-20
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：CN109903383A
公开(公告)日：2019-06-18
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：CN110232736B
公开(公告)日：2023-05-26
申请号：CN201910524392.4
申请日：2019-06-18
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种井下综采工作面三维场景快速构建方法，步骤包括：(1)将激光雷达、惯性测量单元和里程计安装在移动云台上，移动云台在柔性轨道上快速移动，柔性轨道安装在刮板输送机槽帮外侧的轨道支撑架上；(2)实时获取IMU、里程计与激光雷达的测量数据并进行融合，获得综采工作面激光扫描三维点云矢量数据；(3)分别对三维点云矢量数据进行点云去噪、点云纠正和点云分割处理；(4)生成三维点云矢量数据的不规则三角网；(5)对综采装备的轮廓特征进行提取与分离，快速构建出综采工作面三维场景模型。本发明能快速构建出综采工作面的三维场景信息，以简单直观的方式快速展现综采工作面生产全貌。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110109995B
公开(公告)日：2021-12-17
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：CN110118550B
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN201910397230.9
申请日：2019-05-14
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种综采工作面高精度三维导航地图的生成系统及方法，适用于无人化开采技术领域使用。生成系统包括槽波地震仪、激光雷达、组合导航装置、探地雷达和数据处理单元：数据处理单元获取各个传感器采集的数据；对采集数据进行坐标转换、特征融合和一致性处理，生成煤层、断层/褶皱、巷道的Delaunay三角网；绘制三角网的高精度剖面图，计算剖面图拓扑关系，生成剖面图拓扑数据结构，建立基于高精度剖面图的导航信息自动查询数据库平台，构建出综采工作面高精度三维导航地图。本发明生成的高精度三维导航地图可为综采装备提供准确的煤层厚度信息、煤层变化倾角和危险地质构造空间位置，起到高精度定位、信息感知、路径规划等功能。
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公开(公告)号：CN110107295A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910291920.6
申请日：2019-04-11
Applicant: 中国矿业大学
IPC: E21C41/18
Abstract: 本发明公开了一种基于工作面高精度导航模型的无人采煤路径规划方法，该方法是在建立工作面高精度导航模型基础上进行全局采煤路径自动规划，包括如下步骤：(1)用一组间距为采煤机滚筒截割深度的平行平面去切割工作面导航模型，获得沿工作面沿推进方向的煤层顶底板曲线；(2)用等弧长法在顶底板曲线上规划出n段曲线段，计算各曲线段的法线之间的夹角θ，设定一个角度误差阈值δ，如果θ≥δ，继续对该曲线段进行细分，直到所有相邻曲线段的夹角皆小于δ；(3)根据采煤机几何参数和运动方式，以最大回采率和最小割岩率为优化目标，规划出无人采煤最优化路径。优点：解决了传统记忆截割的煤岩识别、多次学习、频繁交互等难题，有效提高工作面自动化水平。
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公开(公告)号：CN109993832A
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201910289752.7
申请日：2019-04-11
Applicant: 中国矿业大学
Abstract: 本发明公开了一种综采工作面煤层精细化三维模型的构建方法，属于煤矿无人化开采技术领域。综合利用煤层震波探测数据、巷道激光扫描数据、井下钻孔取样数据、煤矿建井数据，构建综采工作面煤层精细化三维模型。构建方法包括：(1)获取待开采综采工作面的地质数据并对其进行优化处理；(2)分别构建煤层、断层/褶皱、巷道的精细化三角网；(3)计算各三角网之间的拓扑关系并对其进行关联分析，实现各三角网之间的无缝融合；(4)对融合后的三角网进行校验，构建综采工作面煤层精细化三维模型。优点：能快速有效的建立工作面煤层精细化三维模型，获得高精度的煤层信息，为综采工作面无人化开采提供精确的煤层数据。
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公开(公告)号：CN109992641A
公开(公告)日：2019-07-09
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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