煤矿机械论文范文参考 煤矿机械毕业论文范文[精选]有关写作资料

目录

1. 第一篇煤矿机械论文范文参考：煤矿安全隐患层次分析与预警方法研究
2. 第二篇煤矿机械论文样文：综采工作面安全生产虚拟现实系统关键技术研究
3. 第三篇煤矿机械论文范文模板：复杂产品系统创新能力研究
4. 第四篇煤矿机械论文范例：面向绿色开采的低粘度介质润滑理论及应用研究
5. 第五篇煤矿机械论文范文格式：矿用救援机器人关键技术研究

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第一篇煤矿机械论文范文参考：煤矿安全隐患层次分析与预警方法研究

近年来,我国煤矿安全生产形势不断好转,煤矿百万吨死亡率逐年下降,但是和发达国家相比差距仍然较大.究其原因,是我国煤矿安全管理水平较低,没有全面辨识、排查煤矿安全隐患,对煤矿生产中的风险没有定量计算,没有有效实现煤矿风险层次化动态预警.因此,在我国煤矿安全生产实践的基础上,通过对比分析国内外先进的安全管理理论、安全管理模式、安全管理模型,应用精细化管理思想、“流变-突变”理论、安全隐患辨识理论、风险定量计算方法、风险层次化预警模型、TARPs理论、闭环控制理论、大数据理论等建立现代煤矿安全隐患层次分析与动态预警方法,对实现煤矿生产作业过程中的风险分层预控,实现煤矿风险层次化动态预警,实现煤矿本质安全化生产具有重要的理论意义和现实意义.(1)在对我国煤矿安全管理现状进行深入梳理的基础上,通过总结归纳国外先进的煤矿安全管理、安全隐患辨识、风险评价、风险预警等理论的研究现状,尤其是澳大利亚的煤矿安全管理理论和模型,得出:我国大部分煤矿生产作业环境复杂,生产过程中的安全隐患比国外煤矿要多,并且没有全面辨识,所以直接引进国外的安全管理理论和模型未必能够解决我国煤矿安全管理中的实际问题,我国煤矿风险预警模型和预警理论不够完善,针对性不强,我国煤矿安全管理中信息化的应用不够成熟.因此,需要运用信息化的手段,将国外先进的安全管理理论和我国煤矿安全生产的实际相结合,才能从根本上提高我国煤矿安全管理的水平.(2)论文深入分析了我国现代煤矿生产系统的特点,有针对性的分析了精细化管理理论在煤矿安全隐患辨识、层次化分析、预警中的应用,流变-突变理论在煤矿事故和安全管理中的应用,澳大利亚TARPs理论在煤矿风险管理中的应用,闭环控制理论及其在煤矿安全管理中的应用,研究了本质安全和传统安全的区别以及煤矿本质安全化管理理论等.在此基础上,建立了基于无线传感网络、便携式风险检查仪和风险信息卡的煤矿层次化安全管理理论,提出了“全员参与、闭环控制、动态预警”的核心理念,建立了煤矿层次化管理组织结构模型和煤矿安全隐患层次化管理体系等.(3)经过统计分析我国煤矿近十年的安全生产形势,得出:我国煤矿安全生产形势逐年好转,我国煤矿生产中顶板、瓦斯、机电、运输、放炮、水害、火灾以及其他类型等八大类事故中顶板事故起数最多,瓦斯事故发生后带来的危害最大,我国煤矿事故在下降的过程中瓦斯事故、顶板事故、火灾事故的波动性最大,我国八大类事故的发生起数和死亡人数都呈现出下降的趋势,其他类型的事故在煤矿生产中应该特别重视.然后结合我国煤矿生产的特点、事故致因理论和轨迹交叉理论提出了煤矿事故宏细微观致因模型,对我国煤矿曾经发生的重特大事故原因及教训运用该模型进行了宏细微观3个层面的详细分析.(4)论文辩证的分析了我国煤矿生产过程中的危险源和安全隐患的关系,得出:在煤矿生产中安全隐患是安全管理的主要对象.全面系统的分析了煤矿安全隐患的分类方法,人-机-环-管4类安全隐患之间的耦合关系,介绍了煤矿安全隐患的辨识方法、安全隐患风险的定量计算方法,对煤矿生产系统中的人-机-环-管4个子系统的安全隐患进行了全面辨识和风险定量计算.(5)论文将煤矿风险分为3个层次,宏观风险(矿级)、细观风险(采煤工作面等)、微观风险(具体的人-机-环-管),然后建立了煤矿宏观风险计算模型,运用理论分析、专家访谈和问卷调查相结合的方法确定了煤矿宏观风险计算模型中的指标体系,明确了单指标的计算方法,对指标进行了归一化和无量纲化处理,运用层次分析法和熵值法对风险计算模型中的指标进行了赋权,这种赋权方法提高了指标赋权的科学性和合理性.运用煤矿宏观风险计算模型对某矿的风险进行了层次划分,针对该矿s3-2工作面进行了实例分析.(6)论文系统分析了煤矿风险预警的基本概念、相关理论、预警基本原则等,在此基础上结合煤矿宏观风险指标体系建立了煤矿风险层次化动态预警指标体系,研究了宏细微观3个层次预警指标的联动关系.在预警指标体系研究的基础上建立了煤矿安全直接预警理论和间接预警方法,直接预警是人-机-环等具有直接指标可以预警的子系统,间接预警一般指安全管理的预警,论文分析了直接预警和间接预警的关系.建立了煤矿风险层次化动态预警模型及其相应的数学模型.该模型中,引入了触发器的概念,只要微观层面预警指标达到预警临界值就启动触发器将预警级别传递到细观层面,细观层面的预警指标值也会超过相应指标的临界值,将警情最后再传到宏观层面,实现宏细微观联动预警.在此基础上,论文建立了基于触发器的煤矿宏细微观3个层次的风险预警联动模型.(7)煤矿风险层次化动态预警模型在山西某矿进行了应用.将山西某矿的风险预警分为宏观(矿级)、细观(例如采煤工作面)和微观(具体的人-机-环-管)3个层次,将宏观预警区域分为8个采区和井底车场共9个区域的预警,然后以s3采区为例进一步细分为5个采煤工作面和2个掘进工作面,最后以s3-2工作面为例建立了人-机-环-管预警模型,对预警模型的进行了实例研究.(8)基于煤矿层次化安全管理理论、安全隐患辨识与风险定量计算方法、风险层次化动态预警方法建立了相应的管理系统.该管理系统包含硬件部分和软件部分,硬件设备包括井上数据中心、井上工作区域监测体系、井下工作区域监测体系,并且制定了管理系统的相关技术指标.论文重点对井下系统的硬件进行了详细的分析,包括智慧线及其附属设备、便携式风险检查仪、风险信息卡.智慧线是一种集数据采集、传输,语言通信为一体的线缆,还可以实现人员定位的功能,智慧线和智慧线附属设备可以简单、快捷、安全的组建智慧线网络,该网络具有很强的稳定性.便携式风险检查仪和风险信息卡是一套安全管理工具,可以有效提高煤矿作业现场安全管理效率.论文对煤矿井下的关键岗位设计了风险信息卡,关键机械设备设计了机械风险信息卡,主要危险环境设计了相应的环境风险信息卡.软件系统可以实现:安全隐患闭环管理、安全标准化动态管理、安全培训、违章管理、事故预测、人员定位、安全检查等功能.(9)论文运用煤矿层次化安全管理理论,安全隐患辨识理论、风险定量计算方法、风险层次化动态预警方法等在某矿进行了应用研究,从人、机、环等方面对煤矿日常安全业务指标进行量化描述,通过现代信息化技术手段将量化、精细化煤矿安全管理作为核心,利用信息管理系统对隐患、违章进行闭合处理和在线管理,有效落实各项安全管理制度,变静态安全管理为动态安全管理,变被动安全管理为主动安全管理.对本系统应用前后的事故数量、违章数量和安全隐患数量进行了对比分析,得出煤矿事故数量没有明显的变动趋势,人员违章次数逐渐减少,安全隐患数量在刚实施量化管理时数量反而增加,随后又逐渐下降,最终在下降20%左右后数量没有明显的变化,达到一个新的平衡状态.(10)论文系统的研究了大数据的理论,以及大数据在国民经济社会中的应用情况.目前大数据技术在电子商务、金融、天气预报当中应用比较成熟,在煤矿安全管理中的实际应用还没有展开,但是相关的科研院所,大型的煤矿集团已经开始了相关的研究.论文根据大数据技术的特点和煤矿安全生产系统的特点,提出了大数据在煤矿安全管理中的应用分为4个层次,即统计、分析、预测、辅助决策,4个层次是层层递进的关系.大数据的统计功能就是煤矿安全生产数据的采集和存储,大数据的分析功能就是传统意义上的统计分析功能,论文在大数据对煤矿安全生产的预测展开了深入研究,运用支持向量机预测模型对某矿生产中的安全隐患等进行了预测.

第二篇煤矿机械论文样文：综采工作面安全生产虚拟现实系统关键技术研究

煤矿生产系统是一个的复杂时变系统,将虚拟现实技术应用于煤矿安全生产和管理中,具有重要的科学意义和应用价值.针对煤矿综采工作面的特殊复杂性,从安全生产角度出发,对综采工作面安全生产虚拟现实系统的关键理论和技术进行了深入的研究,同时开发了综采工作面安全生产虚拟现实应用系统.

主要研究结论如下：

（1）综采工作面真三维视觉沉浸技术

沉浸感是虚拟现实重要特征之一,研究了立体视觉沉浸显示技术的两种方法实现方法：桌面式立体显示系统和多通道立体显示系统.利用计算机视觉中的双目立体视觉原理,采用双中心投影算法实现了红蓝立体显示系统.针对多通道立体投影系统是需要解决非线性失真、画面的数字图像边缘融合与拼接、数据同步和通道间的色彩与亮度平衡四大问题,提出一种基于极坐标系的从二维平面到三维空间的基于纹理贴图的校正方法,解决了各种投影面几何失真的情况；通过相邻显示区域小部分重叠的拼缝消除技术实现了画面的数字图像边缘融合与拼接；通过帧缓存同步和数据多通道视景控制技术实现了同步控制；通过相邻投影通道gamma曲线匹配法来进行多通道画面的通道间的色彩与亮度平衡.

（2）综采工作面生产系统仿真

井下三维场景的建立是整个虚拟现实仿真系统的基础.提出了利用loft放样方法创建三维巷道模型,利用多边形体元结构创建地下岩层,二者进行布尔运算,然后形成真实感地下巷道.综采工作面机械设备结构复杂,提出采用OpenGL和3Dmax软件相结合方法实现复杂机械建模,首先在3Dmax中进行建模,以VC作为开发工具,OpenGL作为模型显示和控制平台,将由3Dmax中制作模型生成导出为3DS格式文件,经过一系列模型简化和显示处理读取到OpenGL环境中,从而实现综采工作面复杂机械机构建模.

综采设备大部分属于多刚体系统,基于多刚体理论提出一套运动模拟方法,该方法以多体树描述系统的拓扑结构,以体间相对角速度分量和相对位移导数为广义速率,以欧拉角为体间相对方位坐标,用N-E方程推导出动力学方程,实现综采设备的动力学和运动学规律模拟.

（3）交互式煤矿安全培训技术

煤矿安全技术培训是提高煤矿员工岗位安全技术操作水平和理论素质,确保矿井安全生产的有效途径和重要安全措施之一.传统的煤矿安全培训方法采用多媒体、课堂讲座、试卷考试的形式,内容枯燥,往往效果不佳.首次将网络游戏思想和方法引入到煤矿安全培训领域,借鉴角色扮演类RPG网络游戏的设计思想,将学习、教育、娱乐有机的结合为一体,建立一种新型的交互式煤矿安全培训模式.

首先设计了系统模块总体架构,从安全培训的情景设计、环境设计、角色设计、关卡和人物设计四个方面阐述主要设计方法.设计的思想是：该角色设定为一名刚走上工作岗位的学生,从最基层矿工做起,经过各个工种的学习和实践工作,层层闯关,然后成长为煤矿高级领导干部的人生经历.

随后又对所涉及的关键技术进行详细阐述,这些关键技术包括：碰撞检测、虚拟矿工建模和行为控制、虚拟矿工人工智能.

（4）基于HLA的分布式煤矿安全应急救援演练技术

高层次体系结构HLA作为美国国防部军事战场战术演练和演习技术结构,在军事和航空航天仿真中得到广泛应用,但是在煤矿三维仿真领域还没有得到应用,首次将高层次体系结构（HLA）作为分布式交互仿真的系统构架引入煤矿灾害应急救援演练中,重点研究基于HLA的煤矿联邦成员的开发设计流程和方法,说明煤矿联邦成员的信息管理,信息交互方法以及信息的发布、*原理,对矿工联邦成员的FOM映射方法和数据的编码、解码,编程实现进行说明；然后说明联邦间实现同步的方法和仿真进程控制的实现.最后给出矿井各联邦成员的HLA线程的仿真流程图.

最后以黄陵一号矿607工作面为例,以VC作为高级语言开发平台,OpenGL为三维图形开发库,开发了综采工作面安全生产虚拟现实应用系统,包括煤矿安全生产系统仿真、安全技术培训、安全事故应急救援演练、安全监控三维可视化和移动监控模块,实现了井上下三维漫游、安全知识考核、安全避灾训练、灾害模拟和应急救援、安全远程监控三维可视化等功能,对煤矿安全生产起到有力推动作用,具有广泛的应用价值和推广价值.

第三篇煤矿机械论文范文模板：复杂产品系统创新能力研究

提高自主创新能力是产业结构调整的关键环节.复杂产品系统属于大型资本品,是经济社会现代化的支撑平台,复杂产品系统创新的成功可以带来整个产业的技术升级.提高复杂产品系统创新能力、推动产业结构升级换代,是我国当前和今后相当长一段时间内的一项重大任务.因此研究复杂产品系统创新能力,具有较强的理论和现实意义.在此背景下,本文围绕复杂产品系统创新能力这一主题,深入研究了复杂产品系统创新的过程模式以及复杂产品系统创新能力的概念、构成、评价体系和演化机理,并以能源装备制造企业为案例进行了实证分析.

本文主要创新点有:

1、复杂产品系统在产品特征、生产特征、技术特征、创新特征和市场特征等方面与传统大规模制造商品的根本区别.其创新过程模式是典型的第五代创新过程模式——系统集成与网络模式,包括了战略过程、职能过程、技术过程、项目过程和创新网络支撑等五个方面.在创新模式中,战略过程是先导,项目过程是核心,技术过程是关键,职能过程是保障,创新网络是支撑环境.

2、复杂产品系统创新能力是指顺利完成复杂产品系统创新过程所需要素的有机组合,是由相互联系的战略要素、项目要素、技术要素、职能要素和创新网络等要素集成的能力系统.本文从构成要素角度将复杂产品系统创新能力分为战略能力、职能能力、项目能力、技术能力和创新网络支撑能力五个维度,并构建了复杂产品系统创新能力的五维评价模型和评价工具.

3、复杂产品系统创新能力的形成演化是一个复杂的、非线性的动态过程,其核心是项目过程.复杂产品系统创新能力是在创新项目中逐渐形成并体现.复杂产品系统集成商通过项目机会的识别、项目获取、项目执行和项目完成,提高战略能力、技术能力、职能能力、项目能力和网络支撑能力,从而促进复杂产品系统创新能力整体提升.本文运用系统动力学方法构建了复杂产品系统创新能力的演化机理模型.

4、以大型透平机械和煤矿机械制造企业为对象进行了案例研究,提出了加快企业改制步伐、加速信息化、建立适合复杂产品系统创新的项目导向型组织、加大研发以拓展技术宽度和技术深度、由单机制造商转向系统集成商和服务提供商、由单机生产的商业模式转向设备成套和工程成套模式、构建复杂产品系统创新网络等提升能源装备制造企业创新能力的建议.

第四篇煤矿机械论文范例：面向绿色开采的低粘度介质润滑理论及应用研究

推导了在常见的两种圆柱坐标系下考虑了惯性力及界面滑移现象的雷诺方程,并提出其数值解法,研究了惯性力及界面滑移现象对低粘度介质润滑的影响.对各种螺旋槽平面型线对水润滑螺旋槽推力轴承的水膜压力分布及承载能力的影响进行了研究,在推力轴承的部分区域采用合成橡胶从而构成水润滑螺旋槽橡胶推力轴承,以进一步提高轴承的承载能力和抗泥沙能力.建立起水润滑橡胶推力轴承的弹流润滑模型,对其进行弹流润滑分析.研究了水垫带式输送机的润滑机理,建立起水垫数学模型,并利用多种数值方法模拟其流场情况,了解了其各种设计参数对输送机承载能力的影响程度,为进一步提高水垫带式输送机的工作性能提供了理论基础.根据煤矿机械的工作特点,确定适宜用水作为润滑介质的煤矿机械的工作场合与范围以及适用于煤矿机械的水润滑摩擦副材料,并对润滑介质中煤尘等杂质浓度含量对水润滑摩擦副润滑性能的影响程度进行了相关理论研究以及数值模拟计算.

第五篇煤矿机械论文范文格式：矿用救援机器人关键技术研究

矿用救援机器人是一种辅助或替代矿山救护队员进行灾区环境探测和搜救工作的应急救援装备,其应用可以有效地加快搜救速度,及时发现被困矿工,快速定位遇难人员,减少人员伤亡.煤矿井下空间狭小、地形复杂,尤其是煤矿事故后,矿用救援机器人的作业环境和作业对象是变化的、未知的非结构化环境；此外,煤矿井下通信条件极差,特别是煤矿事故后,矿井通信系统遭到破坏,而应急通信系统带宽有限,难以满足矿用救援机器人遥操作的要求.因此,要求矿用救援机器人是一种具有环境认知、行为决策、运动控制等能力的智能移动机器人,以保证其在恶劣环境中正常运行.矿用救援机器人关键技术主要有适用于煤矿事故后复杂危险环境的移动平台、矿用救援机器人智能控制系统以及三维环境建模和识别三个方面.本文主要围绕这三方面开展研究工作.

（1）从履带行驶机构的接地压力、行驶动力学、转向动力学和越障机理四个方面对履带式机器人移动平台的设计原则进行了总结.通过对履带行走机构的运动学、行驶动力学研究,确定了履带移动平台的驱动形式,以及履带行驶机构直线行驶时的平地行驶、斜坡及不同地面行驶时所需的驱动力矩.研究了双电机独立驱动履带行驶机构的转向动力学,考虑电气制动和机械制动作用下的,不同转向半径时,两侧履带驱动速度和驱动转矩的关系.并通过研究凸台、壕沟、台阶三种典型障碍的越障机理,确定了履带行驶机构外形尺寸的设计原则.

（2）为了满足平地高速度和爬坡大扭矩两种工况的需求,按照履带式机器人移动平台的设计原则,设计了带有自动变速的移动平台.根据履带行驶机构动力学计算,1m/s平地运动时和60%坡度时所需要的扭矩比为1:5,因此在驱动电机和减速器之间加入具有1和5两种速比的变速器,且可以根据指令进行变换.自动变速器采用行星轮组形式,其结构紧凑,效率高；通过电磁制动器和电磁离合器使行星轮组的三个部件进行组合,实现空挡、速比1、速比5三个档位的调节.减速采用谐波齿轮减速器,其体积小,结构紧凑,速比范围大,因此将其与驱动链轮结合为一个整体.将履带行驶机构、驱动链轮、防爆驱动电机、自动变速器装配为模块化履带单元.将左右履带单元、防爆机身通过空间连杆平衡机构连接形成矿用救援机器人移动平台,通过虚拟装配,验证各部件尺寸设计合理.

（3）通过在机械动力学仿真软件RecurDyn环境中利用高速履带HM模块建立矿用救援机器人移动平台虚拟样机.设定了履带部件间相互作用力模型,并确定了接触力和销轴轴套力参数.通过在平地和斜坡两种地形上的运动仿真,计算得到的驱动转矩与理论计算值接近,验证了带有变速器移动平台能够满足最大速度和爬坡扭矩的驱动性能要求.通过凸台、壕沟、连续台阶越障仿真试验,证明该移动平台的越障能力满足要求.

（4）将被动适应式空间平衡连杆机构与履带行驶机构相结合,根据对角线对称布置和中心线对称布置两种空间平衡连杆机构,分别设计了两种矿用救援机器人悬架.通过基于多刚体运动学的理论分析和运动仿真试验证明所设计的两种矿用救援机器人悬架平衡机构均具有差动性能,相比于采用中心对称的空间平衡连杆机构,采用对角线对称的空间平衡连杆机构设计的悬架平衡机构还具有线性均化能力.

（5）研究了基于惯性测量单元轨迹跟踪原理和无迹卡尔曼滤波的推导,通过无迹卡尔曼滤波对惯性测量单元的数据进行滤波,减小基于惯性测量单元运动轨迹跟踪的误差；然后通过轨迹跟踪试验,使用Optotrak三维运动捕捉系统获取机器人实时运动轨迹,与基于捷联惯导系统的运动轨迹推算结果进行比较,证明该方法可以有效地对移动平台进行运动轨迹跟踪.

（6）在分析矿用救援机器人行驶动力学的基础上,将防爆电池组的重量和体积对动力系统的影响考虑进去,建立了机器人动力系统模型.根据该模型,确定了续航时间长、整机重量小目标函数和12个决策变量,根据机器人的动力性能要求确定了5个约束条件,从而建立了矿用救援机器人动力系统参数匹配多目标优化模型.使用了多目标粒子群优化算法,确定了其动力系统参数匹配合理的区间.根据其取值区间,进行了实例计算,确定一种续航时间长、整机重量小的动力参数匹配方案,总重量降低了24.36%,续航时间增大了1倍,从而有效地解决了矿用救援机器人动力系统参数匹配问题.

（7）总结了三维机器视觉环境距离信息的获取方法.以点云库作为工具,研究了基于深度图像的边界提取；研究了基于深度图像的NARF关键点的提取,通过试验确定了基于NARF关键点提取算法的最佳参数；研究了基于NARF点的FPFH描述子方法；并基于FPFH描述子实现两幅点云图的初始配准,然后以ICP算法实现两幅点云图的精确配准,经过多幅点云图的两两匹配环境的三维建模.该方法基于深度图像实现环境三维建模,不需要其他辅助信息参与建模,适用于矿井低照度环境下使用.

（8）根据矿用救援机器人的要求设计了基于以太网控制系统,该系统具有很好的开放性、可扩展性和网络功能；并设计了一种有线无线混合以太网通信系统,该通信系统可以由机器人组网,从而解决煤矿事故后井下通信问题,并对其进行了原理性试验；研究了光纤盘参数的计算,并设计了一种由内圈抽放的光纤释放装置；设计结构紧凑的中继释放装置；采用惯性测量单元作为位姿传感器,并基于OpenGL技术设计了机器人姿态实时显示程序；设计了便携式防爆远程控制终端,以便于机器人的控制；基于C/S框架设计了远程监控端的人机交互程序.分析了履带机器人差速运动学模型,然后引入滑动效应参数,建立了更为精确的滑动运动学模型.

本文是一篇煤矿机械论文范文,可作为选题参考.

煤矿机械引用文献:

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