基于1DCNN-LSTM的煤矿钻孔机器人钻进煤岩状态识别方法技术

技术编号:41659269 阅读:33 留言:0更新日期:2024-06-14 15:20
一种基于1DCNN‑LSTM的煤矿钻孔机器人钻进煤岩状态识别方法,在钻机钻进过程中对不同种类煤岩采集并记录扭矩信号、转速信号、钻速信号和钻压信号,再组成信号数据集;对信号数据集进行预处理,并且在信号数据集内添加标签;按照7:3的比例将信号数据集划分为训练集和测试集;先搭建1DCNN‑LSTM网络模型,1DCNN‑LSTM网络模型包括一维卷积网络1DCNN和长短时记忆网络LSTM;再将1DCNN‑LSTM网络模型中的参数进行初始化;采用改进的蜣螂优化算法IDBO来优化1DCNN‑LSTM网络模型中的超参数;利用Softmax作为分类器,利用训练集对1DCNN‑LSTM网络模型进行训练获得训练模型,再利用测试集对训练模型进行测试;最后通过1DCNN‑LSTM网络模型识别并输出对应的煤岩类别。该方法能够有效的实现钻机钻进中煤岩性状的准确识别。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于井下煤矿钻孔机器人,具体涉及一种基于1dcnn-lstm的煤矿钻孔机器人钻进煤岩状态识别方法。


技术介绍

1、能源是现代化的基础和动力,而煤炭是我国的主体能源。随着煤炭资源开采深度和开采强度的增加,矿井冲击地压等动力灾害日益加剧,严重地威胁着煤矿开采的安全。冲击地压是煤矿井工开采过程中,受煤岩性质、地质构造、采掘布置、煤柱留设等因素影响,在原岩应力和采动应力的作用下,巷道或工作面周围煤岩体积累的弹性能瞬时释放而产生剧烈破坏的一种动力现象。冲击地压发生伴随着巨大声响和震动,可以将几米至几百米的工作面或巷道瞬间摧毁,造成支护失效、设备损坏、巷道堵塞和人员伤亡。

2、在所有的冲击地压防治技术中,钻孔卸压法作为最直接、最有效的手段。然而,由于冲击地压发生的突然性和巨大破坏性,导致卸压防冲钻孔作业存在着巨大的风险。目前卸压作业需要人员进入危险区域,施工人员需要靠自己的主观经验来判断钻进状态,并且卸压过程中容易诱发冲击地压灾害,对施工人员的生命安全造成严重威胁。

3、在煤矿钻孔机器人钻进过程中,煤岩钻进状态识别是降低钻进成本、提升本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于1DCNN-LSTM的煤矿钻孔机器人钻进煤岩状态识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于1DCNN-LSTM的煤矿钻孔机器人钻进煤岩状态识别方法,其特征在于,在步骤一中,扭矩传感器为DYN-210扭矩传感器,旋转编码器为QKB-10B旋转编码器,位移传感器为磁致伸缩拉线式位移传感器,压力传感器为QDW90A-N压力传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于1DCNN-LSTM的煤矿钻孔机器人钻进煤岩状态识别方法,其特征在于,在步骤二中,根据公式(1)对信号数据集进行min-max归一化处理;

>4.根据权利要求1...

【技术特征摘要】

1.一种基于1dcnn-lstm的煤矿钻孔机器人钻进煤岩状态识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于1dcnn-lstm的煤矿钻孔机器人钻进煤岩状态识别方法,其特征在于,在步骤一中,扭矩传感器为dyn-210扭矩传感器,旋转编码器为qkb-10b旋转编码器,位移传感器为磁致伸缩拉线式位移传感器,压力传感器为qdw90a-n压力传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于1dcnn-lstm的煤矿钻孔机器人钻进煤岩状态识别方法,其特征在于,在步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:司垒赵杨奇王忠宾魏东顾进恒李嘉豪刘扬戴剑博谭超闫海峰刘新华
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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