在煤矿生产过程中，矿井综合机械化采煤手段对煤矿生产勘探资料的要求越来越高，其要求对矿井工作面开采地质条件(如断层、褶皱、破碎带、煤厚变化区、构造应力区等)进行全面了解。常规的地面三维地震勘探只能解决工作面内落差大于 5m 的断层，且在平面上有一定的摆动幅度，而井下需对影响安全高效生产的 2-3m 落差断层等地质异常进行有效探查。本方法利用层析成像原理，结合不同源的 CT 技术，包括地震波 CT、无线电波 CT、直流电法CT 等多种方式实现对工作面内构造及异常的探查。通过对井下工作面双巷间数据采集与处理，获得面内煤层构造物性参数分布图，根据煤岩物性差异特征预测面内地质异常体，能准确地判断其构造形态和空间位置，为生产提供可靠的地质条件分布特征。（1）地震波 CT：利用工作面上、下两条巷道进行数据采集，通常把激发点(采用矿用炸药作为震源)布置在一条巷道，接收点布置在另一条巷道，采用“一发多收、一炮一放”的观测方式进行地震波数据采集。炮点间距通常为 10-50m，接收点距为 5-15m，可根据现场条件适当调整。炸药量宜为 5-20mg，接收可采用三分量检波器。（2）无线电波 CT：工作面走向长度在 1000m 以内时，采用一发一收方式，即多个发射点布置在矿井巷道工作面的一条巷道中，无线电波透视仪接收机的多个接收点布置在另一条相邻巷道中；工作面走向长度在 1000m-2000m 之间时，采用一发双收方式，采用一台无线电波透视仪发射，两个接收机接收；工作面走向长度在 2000m 以上时，采用双发双收方式，且两台无线电波透视仪之间工作间距大于 1000m，每个发射机的发射点所发射的电磁波分别被各自的接收机的接收点接收。发射频率根据工作面倾斜长度可选择 0.158-1.25MHz 之间不同频段进行数据采集。（3）直流电法 CT：探测前的准备是在需要探测区域工作面侧煤帮每 5m 打一深 0.5m 的小眼，并用放炮用的黄泥捣实，以便探测时安装电极，使电极与煤（岩）体接触良好。现场按方案设计位置布置采集系统，测线电极、电缆等准备好后进行测试。使用仪器为并行电法仪采集全电场空间电位值，且在对穿两条巷道中沿侧帮腰线煤壁位置分别布置电法测线，每站测线长度为 315m，64 个电极，每个电极之间为 5m，当探测范围大时，每巷可采集多站测线采集数据。现场数据采集时要求工作面停电。

矿井提升机作为采矿行业的大型机电设备，担负着提升煤炭、矸石、下放材料、升降人员和设备的重要任务，在采矿生产活动中占有极其重要的地位。在实际生产中，每年由于提升机发生故障而引起停工停产，甚至人员伤亡的事故令人触目惊心。据统计，诸多煤矿事故调查结果表明，煤矿发生的重大提升事故中，因制动系统故障而引发的事故占较大比例。煤矿生产中，为了避免提升事故，我国在《煤矿安全规程》、《在用提升机检测检验标准》等法规和标准中都明确规定，提升机制动系统必须配备相应的监测保护装置。本产品替代了提升机原有机械式的保护装置，实现了矿井提升机制动系统自动监测报警。该设备已在陕西多家煤矿投入使用，运行效果良好。

煤矿井口安检智能化是实现对矿工下井生产信息采集、数据统计和信息查询过程的自动化，是实现矿山企业安全生产、现代化管理现的重要内容，现已自行研发出适用于我国煤矿管理与运行的井口安检及综合管理系统，并在山西潞安集团、山西教场坪集团等多家大型能源集团煤矿获得成功应用。 系统将煤矿井口管理点全面纳入计算机综合管理系统中，实现用户系统的高度集成，真正实现全方位“考勤、门禁、考核、检测”智能化综合管理的目的。本系统集矿工生物特征采集识别技术、电子通道自动化控制技术、网络通讯技术、RFID识别技术、信息综合管理技术于一体，通过各项安全检测来实现人员与安检通道之间完整的“对话”功能，从而开创了煤矿井口安检系统新的应用。 系统具有以下功能模块： （1）入井煤矿安全操作技能培训系统； （2）入井人员饮酒检测系统； （3）入井人员虹膜考勤系统； （4）井底车场人员考勤确认系统； （5）升井人员金属检测系统； （6）升井人员虹膜考勤系统； （7）视频监控辅助运行系统； （8）井口背景音乐播放系统； （9）安检综合信息管理系统； （10）安全信息宣传与导引系统。    系统组成模块相互关联并密切配合协同工作，完成现代化井口安检与人员管理系统。安检系统实现矿工安全监测的同时，将监测数据自动汇总到系统服务器，上级管理部门则通过局域网访问数据库进行报表查询汇总，以实现现代化企业管理管理的目的。

为克服交-交变频调速系统功率因数低，谐波电流大的缺点，很多煤矿使用了矿井提升机 ACS6000 交-直-交可逆调速系统。这种系统使用了先进的电力电子技术和计算机控制技术，其技术难度大，专业性强，且提供的技术资料均为外文，使现场工程技术人员在使用、维护、管理该设备造成很多困难和诸多不便。 针对上述问题，本课题对矿井提升机 ACS6000 交-直-交可逆调速系统进行了大量的研究，在消化、吸收、测试、实验的基础上提供技术服务，编写 ACS6000 完整的中文技术资料，并对现场工程人员进行技术培养。主要包括： 1．PWM 可逆整流器的控制技术的研究，含直流电压、功率因数控制方法； 2．PWM 可逆整流器的并网技术研究； 3．大功率集成门极晶闸管 IGCT 性能研究； 4．直流母线预充电技术研究； 5．主电路参数选择研究； 6．同步电动机直接转矩控制变频器的控制技术的研究； 7．三电平逆变器控制策略的研究； 8．提升机电控系统的数字仿真； 9．系统性能测试，测试一个提升循环的速度、转矩、定子电流、励磁电流、功率因数、定子电压等。 10．故障诊断和维护的分析。

　　DX-2012R系列表面磁场分布测量仪是结合多极磁环生产厂家和电机企业用户的实际需求，精心设计测试台体并精确控制电机运转而自主研制的表磁分布测量仪器。 　　随着人民生活水平的不断提高和科学技术的不断进步，人们不仅对环形磁材料磁场检测分析有需求，对于多种形状的材料甚至是空间磁场的检验也提出更多的要求和指标。在现有的经济和技术的推动下，我公司应市场要求研发了第四代表磁测量产品——DX-2012RD空间磁场分布测量仪。本设备能够精确的测试空间磁场分布，并且提供XY坐标、P极坐标、3D磁场分布和相对基波进行谐波分析等测试手段，针对现国内外市场对磁产品的多项指标，满足永磁磁体、永磁电机定子或转子、直流磁场线圈、电磁铁等品质的检验。 　　本设备可配多种测试工装（如三维测试探头、旋转平台或载物平台），高同心度设计和探头回位的高精度水平，是该设备品质的保证；产品综合性能达到国际先进水平。目前公司商业化产品的扫描空间800mm*800mm*800mm。 DX-2012RD表磁分布自动测量装置硬件特点 ● 三轴电动控制移动平台，铝合金材料加工，外形尺寸可定制；  ● 步进电机驱动回位精度可达±0.01mm，步进分辨率可达0.01mm; ● 台湾三爪卡盘，同心度优于0.05mm ， ● 旋转角度分辨率：0.01°，回位不确定度：±0.005°； ● 测试速度30-60秒/周（锁定）； ● 数据采集分0.2k/0.4k/1k/2k/4k/10k/20kGs七档自动量程； ● 准确度1.0%，重复性0.3%； ● 分辨率对应各档满量程1.0%（400Gs以下，0.1Gs有效）； ● 配一标准磁场，磁场1000Gs±5Gs，定标精度0.5%，用于磁场校对。   DX-2012RD表磁分布自动测量装置软件特点 ● 基于WindowsXP/WIN7的软件包，扫描检测磁化体的场强； ● 软件能控制3个线性运动和一个旋转运动； ● 操作人员选择要扫描的区域和步进； ● 开机系统具有自我机械调零功能； ● 可自动移动到设定测试点功能并按设定测试步进方式进行连续测试； ● 测试完成，可自动回位到停机点，方便样品的更换。 ● 其他：配套软件DX-2012MDT磁场分布测量软件。   满足功能 ● 各极磁场峰值最大值、最小值和平均值自动测量功能； ● 各极磁极宽度最大值、最小值和平均值自动测量功能； ● 各磁极面积和半高宽测量自动测量功能； ● 旋转磁场零点自动寻找功能； ● 自动输出极坐标图功能； ● 自动输出对应基波谐波分析功能； ● 对同一样品，组合测试点三维磁场分布显示功能； ● 各极角度，峰值，面积列表储存功能； ● 对应磁场B与X/Y/Z长度的磁场分布图； ● 对应磁场B与平面的磁场分布图。 ● 可直接通过E-mail发送彩色的测试报告，非常快捷; ● 可将测试数据输出到EXCEL中，便于对测试结果进行分析。   标准配置与可选配置   DX-2012RD标准配置 DX-2012RD组件 说明 测试平台 包含探头电控调节机构、XYZ电动调节系统、光学电动旋转平台和精密三爪卡盘。 磁场扫描测试主机 包含自动量程高斯计和步进电机驱动控制中心。 配置软件 DX-2012RMT多极分布测试软件和DX-2012MDT平面空间磁场扫描软件。 标准磁场 提供第三方检验报告（100mT）。 其他配置 联想品牌计算机、HP激光打印机一套； 说明：以上标准配置仅作参考，实际产品清单以签订合同为准。   DX-2012RD可选配置 可选配件 说明 纵向霍尔探头 量程范围： 0.2k/0.4k/1k/2k/4k/10k/20kGs七档自动量程 精      度： 对应各档满量程0.5% 准  确 度： 对应各档满量程1.0% 横向霍尔探头 量程范围： 0.2k/0.4k/1k/2k/4k/10k/20kGs七档自动量程 精      度： 对应各档满量程0.5% 准  确 度： 对应各档满量程1.0% 三维霍尔探头 根据客户要求定制 零高斯腔 磁场屏蔽0.001mT；   DX-2012RD行程及测量范围（标准配置） 步进电机驱动轴技术参数 参数 X轴 Y轴 Z轴 位移距离 200mm 200mm 150mm 步进分辨率 0.01mm 0.01mm 0.01mm 回位不确定度 ±0.01mm ±0.01mm ±0.01mm 最大速度 20mm/sec 20mm/sec 20mm/sec   探头技术参数 移动轴 X Y Z 行程（mm) 200 200 150 分辨率（mm)   0.01mm 0.01mm 0.01mm 回位精度（mm）  ±0.01mm ±0.01mm ±0.01mm   DX-2012RD仪器参数（标准配置） 步进电机驱动器性能参数 供电电源  12V ~40VDC 容    量  0.1KVA 输出电流  峰值2.6A/相（Max） 驱动方式  空间矢量双极恒流驱动 励磁方式 十六种细分模式可选 绝缘电阻 常温常压下＞100MΩ 绝缘强度 常温常压下0.5KV，1Min   精密电动旋转平台性能参数 台面直径 100mm 传动比 7.500694 分辨率(8细分) 0.00125° 重复定位精度 ＜0.005° 最大速度 25°/s 步进电机 2相 最大静转矩 40Ncm 最大中心负载 50kg   测试原理 DX-2012R系列表面磁场分布测量仪的测量原理结构框图以DX-2012RD为例，如图所示：        DX-2012RD空间磁场分布测量仪主要由工控电脑（测量软件）、运动控制系统和数据采集系统组成，首先通过工控电脑发送测试命令，控制运动控制系统完成设定的运动轨迹，同时同步控制数据采集系统工作，数据采集系统通过霍尔传感器采集Ｘ、Ｙ、Ｚ方向的数据，然后将数据传送给工控电脑进行数据处理，最后得到三维磁场分布图。 　　DX-2012RA多极磁环表磁分布测量仪的测量原理结构框图与DX-2012RD相比，没有X、Y、Z三轴控制系统，也不配置三维高斯计，使用的是一维的测试探头。 　　DX-2012RB龙门式表磁分布测量仪的测量原理结构框图与DX-2012RD相比，基本相同，只是不配置三维高斯计，使用的是一维的测试探头。 　　DX-2012RC机柜式表磁分布测量仪的测量原理结构框图与DX-2012RD相比，也基本相同，只是不配置三维高斯计，使用的是一维的测试探头。

一、 成果主要特点两次应邀参加“院士专家山西行”，经过约3年深入研究、反复论证和实验，取得的科技创新高效益成果（己获专利授权），已开发初样（参阅后面照片）。具有井下在线自动校准功能，不需要人工调参数，能在井下在线连续可靠运行一年以上。具有湿敏自动校准功能。没有继电器和电位器之类触点器件，不会产生电火花。利润率高(>3:1 市场需求总潜力每年达十亿元以上。),无污染，不消耗油、气和煤之类燃料,不排出废气、废水或废渣。产值/能耗比高，1 kwh可产出万元以上（产品本身功耗<2W）。有切实可行防“盗版仿造”措施。批量生产之元器件分散性, 可由专用设备数字化自动纠偏, 实现自动归一化校准, 不需要人工调节电位器之类参数。优势很突出，甲烷在线检测行业更新换代产品。产品和设备体积小, 200 m2厂房即可批量生产, 劳动强度低,对生产人员技术水平要求不高。二、 应用说明国内很多企业生产甲烷检测仪或报警器，其产品主要有矿工帽型、便携式和“在线”式三种，只有“在线”式甲烷检测设备可随时向监控中心和井巷风速调控系统发送实时甲烷浓度信息。我国现用“在线”检测设备每10天左右需拆装/人工调参数一次。每次调参数，需将安装在井下的甲烷在线检测设备拆下，拿到地面在洁净空气和标准甲烷浓度两种条件下,人工调节多个电位器,再安装到井下。费时费事, 维护人员多，对安全生产不利。本专利成果可开发出系列产品，其基本产品简称为“JC365”，它能自动校准, 优势很突出。推广应用本成果具有重要意义和重大价值。可在我国各煤矿井下广泛应用，并可出口到国外含硫煤矿。三、效益分析我国煤矿很多, 绝大数煤矿含有硫化物, 它可侵蚀甲烷检测元件,现用产品需频繁人工调校参数, 即:现用产品需定期(例如每10天一次)将安装在井下的甲烷在线检测设备拆下, 拿到地面, 在洁净空气和标准甲烷浓度两种条件下,人工调节多个参数,调好后再安装到井下。这不仅费时费事, 劳动生产率低, 更严重的是不利于安全生产。 “JC365”是甲烷在线检测领域更新换代JC365”及其系列产品的市场潜力很大，每年达十亿元以上。积极恰当产销，年利润可达数亿元。产品，它不需要人工调参数，能在井下在线连续可靠运行一年以上，可大幅度提高劳动生产率和安全生产水平，而且产值/能耗比高（1 kwh可产出万元以上），利润率高(>3:1), 无污染，不消耗油、气和煤之类燃料, 不排出废气、废水或废渣,并研发了切实可行防“盗版仿造”技术措施。因此“四、产品性能本专利技术是精密电子和自动控制技术创新成果, 其相应产品“JC365” 主要性能如下:具有井下在线自动定期调整/校准功能，不需要人工调参数，能在井下在线连续可靠运行一年以上。检测范围: 0至4%甲烷浓度, 误差≤0.1%, 微处理器数据和运算分辨率为0.001% , LED数码显示分辨率为0.01% 。现场3位LED数码显示, 同时可200至1000Hz变频脉冲或1至5mA电流远程输出, 传送距离可达2000m。具有现场声光报警和预警功能, 并可远程发送报警和预警信号。具有湿度补偿功能, 能在相对湿度98%范围内正常工作。温风气工作环境: 0-40℃, 风速: 0-8m/S , 气压: 80-120kPa,O2 >12%,CO2 <5% 。供电: 9-24V, 耗电<2W。体积：< 205mm X180mm X65mm符合矿用隔爆要求。五、合作方式长期合作，互利双赢。希望合作企业观念先进、在煤矿有销售基础、有500万元左右资金、交通方便。企业支付入门费和按销售额提成。 

产品详细介绍  SDY-MAF01现代化矿井通风系统设计综合模型装置 该装置是一个典型的技术含量高的现代化矿井通风系统的缩影，可直观显示出全矿整体通风系统、通风设备、通风设施、隔爆设施、煤层注水系统、综合防尘系统。并通过声光电系统显示出矿井安全监测监控系统运行实况。传感器监测瓦斯浓度、氧气浓度、风速、一氧化碳、负压等参数。利用反风措施通风时，矿井反风系统运作实况等。     主要结构：     主井、副井、刀把式井底车场，水平运输大巷、运输上山、轨道上山、专用回风上山，一个普通综采工作面（上、下巷），三个掘进工作面，一条运输大巷，一条回风大巷。 本系列产品还提供：     SDY-MAC01现代化矿井开采设计综合模型（A型）     SDY-MAC02现代化矿井开采综合仿真模型（B型）     SDY-MAC04综采开采生产系统及演示装置     SDY-MAC05综采工作面及顶板管理安全演示装置     SDY-MAC06综放开采生产系统及安全演示装置     SDY-MAC07普采工作面生产系统及安全演示装置     SDY-MAC08炮采工作面生产系统及安全演示装置     SDY-MAC09回采工作面初次放顶及周期来压演示装置     SDY-MAC10巷、岩巷、半煤岩巷掘进装药、联线、模型（A型）     SDY-MAC11巷、岩巷、半煤岩巷掘进装药、联线、模型（B型）     SDY-MAC12矿井开拓方式立体模型（A型）     SDY-MAC13矿井开拓方式立体模型（B型）     SDY-MAC14井底车场巷道布置模型     SDY-MAC15走向长壁采煤法采区巷道布置模型（A型）     SDY-MAC16走向长壁采煤法采区巷道布置模型（B型）     SDY-MAC17倾斜长壁采煤法巷道布置模型（A型）     SDY-MAC18倾斜长壁采煤法巷道布置模型（B型）     SDY-MAC19探放水模型     SDY-MAC21各种地质构造立体模型及岩石标本、岩层产状模型     SDY-MAC22煤矿井下支护实验演习装置     SDY-MAF02现代化矿井通风系统设计综合模型装置（B型）     SDY-MAF04瓦斯（煤尘）爆炸实训演示装置     SDY-MAF05煤尘爆炸实训演示装置     SDY-MAF06矿井环境安全监测控实训演示装置     SDY-MAF07现代化矿井通风系统与安全实训装置     SDY-MAF09矿井灾变、风流逆转实训装置     SDY-MAF10掘进与通风工作面生产安全演示装置     SDY-MAF13双风机、双电源、自动切换、三专二闭锁演示装置     SDY-MAF14矿井避灾路线演示装置     SDY-MAF15矿井避灾路线演示板     SDY-MAF16预防瓦斯突出安全措施模型     SDY-MAF17井下各种风门演示装置     SDY-MAF18煤与瓦斯突出实训演示装置     SDY-MAF19轴流式通风机     SDY-MAF20离心式通风机     SDY-MAY01立井提升与保护实训演示装置     SDY-MAY02斜井提升与保护实训演示装置     SDY-MAY03胶带输送机及安全保护实训演示装置     SDY-MAY04各类型可弯曲刮板运输机电动模型

西安科技大学自 2006 年开始对基于粉煤灰资源化的矿井防灭火成套技术及装备进行研究。该技术经中国煤炭工业协会组织鉴定，认项目整体上达到国际先进水平。成果于 2012 年 9 月获中国煤炭工业协会二等奖，该项目申请专利 6 项。该技术有效预防治煤自然发火事故，提高矿井防灭火能力。

西安科技大学自 2006 年开始就矿山应急救援通信技术和装备着手开始研究，现该成果获陕西省科技进步二等奖 1 项，发明专利 1 项，实用新型专利 6 项，发表论文 21 篇；研制成果的 “ 无线 / 有线相结合 ” 的矿山应急救援无线多媒体通信系统及装备，通过现场应急救援实践，系统装备提高救护队员的救援效率，实现了灾区信息的实时准确传送，提高了救灾决策的效率和准确性，有效的避免了救援队员遇到的潜在危险，为科学救灾提供了技术和装备保障。项目研究成果目前成功得完成了数十次矿山事故应急救援，并为煤矿企业挽回巨大经济损失，保障了广大煤矿井下工作人员的人身安全，树立了良好的国际形象，取得的巨大的经济效益和社会效益，推广应用前景广阔。

“陕北矿区建设一流现代化矿井综合技术研究”项目受到陕西煤业化工集团有限责任公司的资助，通过了陕西省科技厅组织的验收，并获得陕西省科学技术二等奖。课题组成员围绕课题共在核心期刊以上刊物发表论文5篇。本研究成果得到实际运用，研究成果受到了同行的高度评价。