采·掘

• 基于YOLOv3改进模型的钻杆目标识别方法

  肖玉清;

  针对自动钻机钻杆装卸系统定位精度差、自动化程度低的问题，提出了一种改进 YOLOv3 钻杆识别方法。通过 3D 视觉识别钻杆的目标位置，并引入 SimAM 注意力机制对 YOLOv3 进行改进，以增强钻杆表面特征的注意力，削弱复杂背景和无关信息的干扰。将改进后的模型作为检测网络的主体部分，采用金枪鱼群优化算法对学习率和模型批处理大小进行优化，构建了 TSO-SimAM-YOLOv3 模型。试验结果表明，该方法的识别精度为 93.60%，相比于 SimAM-YOLOv3、TSO-YOLOv3、YOLOv3 分别提高了 2.75%、4.12%、7.59%，具有精度高、识别速度快的特点，满足自动钻机钻杆识别需求。

  2026年04期 v.54;No.628 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K]
  

• 两柱掩护式液压支架调姿力矩灵敏度分析

  李提建;

  针对大采高支架在低位使用时常出现高射炮状态、平衡千斤顶的调姿作用差、姿态复位难的问题，通过力学分析，研究了支架姿态复位力矩，发现顶梁竖向铰点力是主要的调姿力。确定了调姿力矩的影响因素，并基于欧拉公式，以机构矢量图为基础，推导了影响调姿力矩各因素的灵敏度，得出了具体的灵敏度曲线。结果表明，掩护梁水平夹角是影响调姿力矩的主要因素，在支架设计时应尽量增加该角度的初始值。

  2026年04期 v.54;No.628 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K]
  

提·运

• 基于深度强化学习的电动轮矿车制动能量控制研究

  胥杰馨;柴俊霖;董志明;王慧明;

  针对电动轮矿车在电制动过程中电能由电阻栅耗散的问题，将蓄电池与超级电容相结合构成混合储能系统用于制动能量回收再利用，并基于 PID 控制、模糊 PID 控制与深度强化学习 (Deep Reinforcement Learning，DRL) 控制，提出混合控制能量管理策略。构建了单一工况下的负载电流模型，并利用 MATLAB 仿真平台搭建电池-超级电容混合储能系统模型，进行制动能量回收利用仿真。研究结果表明，在 DRL 混合控制策略下，超级电容承担高频功率波动且电流响应迅速，蓄电池功率分配更均衡，电流波动减少。相比之下，PID 控制下的蓄电池电流波动剧烈，超级电容调节滞后，无法动态匹配复杂工况需求。DRL 混合控制策略能够更好地维持蓄电池荷电状态 (State of Charge，SOC) 的稳定性，避免频繁深度放电，延长电池寿命，同时在功率分配方面也更为合理，可有效抑制功率波动，提升能量管理效率。

  2026年04期 v.54;No.628 11-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1669K]
  

• 基于盘式制动器热机耦合模型的震荡减速机理分析

  王德堂;吴浩然;秘成良;翟清伟;杨再君;孙艺;田素淼;

  为研究摩擦式提升机在紧急制动过程中的震荡减速机理，利用有限元软件建立了盘式制动器热机耦合模型，对紧急制动过程中制动盘的瞬态温度场、等效热应力场进行计算分析，探究了制动盘的瞬态温度场、等效热应力场的变化规律。通过现场测试，验证了紧急制动过程中的震荡减速；仿真结果与测试结果一致，证实了所建盘式制动器热机耦合模型的准确性。结果表明，紧急制动过程中的震荡减速是由制动力矩的波动引起的，其中不均匀分布的瞬态温度场、等效热应力场通过影响接触压力造成制动力矩的波动引起紧急制动过程中的震荡减速。

  2026年04期 v.54;No.628 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K]
  

• 基于弹性悬链线理论的输送带动态弹性模量研究

  李嘉鹏;

  针对传统弹性模量测试方法 (如静态拉伸) 难以反映输送带实际工况的问题，提出一种基于悬垂度的动态弹性模量计算方法。通过建立弹性悬链线力学模型，结合输送带在托辊间的自然悬垂特性，利用实时测量的悬垂量、跨度及倾角等参数，推导了动态弹性模量的解析解。以 ST2000 型钢丝绳芯输送带为例，将计算得到的动态弹性模量输入有限元仿真模型，模拟相同工况下的输送带形变，并将仿真垂度与理论最大垂度对比。研究结果表明：动态弹性模量计算的垂度偏差降至 15.8%，较基础弹性模量的 41.2% 显著优化，验证了该模型在多工况中的适用性与可靠性。该方法无需切割试样，可实现工业现场非破坏性实时监测。

  2026年04期 v.54;No.628 24-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K]
  

破·磨

• 基于DEM-MBD-FEM的偏心辊式破碎机轴类零件强度分析

  孟丽娜;石鹏;刘刚;

  偏心辊式破碎机主轴在破碎过程中承受复杂的冲击载荷。对于轴类零件，传统的校核方法存在破碎力大小以及作用位置不明确的问题。基于此，提出了一种基于离散元-多体动力学-有限元耦合的偏心辊式破碎机轴类零件强度校核方法，并针对主轴、定颚体支撑轴强度以及下颚板支撑轴强度进行校核。该校核方法利用离散元-多体动力学耦合仿真，模拟矿石破碎，提取破碎过程中的载荷，将提取出的载荷文件加载到有限元模型进行求解；随后进行破碎试验，将试验中的破碎力和仿真求解后的破碎力进行对比，验证了该方法的正确性。

  2026年04期 v.54;No.628 29-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2438K]
  

• 艾砂磨机磨矿电耗特性评估及电耗影响因素分析

  潘卫宁;杨纪昌;王亚珍;黄嘉成;

  为研究艾砂磨机磨矿试验技术与艾砂磨机磨矿理论，提出了一种艾砂磨机磨矿电耗的测试方法，并对方法的重复性进行了验证。研究了艾砂磨机介质尺寸、介质填充率、主轴转速及磨矿质量分数对磨矿电耗的影响。结果表明：在磨矿产品 D_(80 )>25 ??m 时，介质直径在 3.35 ～ 4.75 mm 时磨矿电耗较小；D_(80)<25 ??m 时，介质直径在 1.5～2.0 mm、2.5～3.0 mm 时磨矿电耗较小；介质填充率在 70%～80% 之间时，电耗差异不大；D_(80)>25 ??m 时，主轴转速在 1 800 r/min 时电耗较大；D_(80)<25 ??m 时，主轴转速在 1 500 r/min 时电耗较小；磨矿质量分数由 40% 提升到 50%，电耗下降；磨矿质量分数继续由 50% 增加到 60% 时，电耗增加。

  2026年04期 v.54;No.628 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1334K]
  

分·选

• 程潮高品位铁精矿制备技术优化研究

  黄雯;胡钺;刘曙;万军营;李超前;陈铁军;周仙霖;

  为拓宽程潮球团矿市场，制备出用于氢基竖炉的高品质球团矿，针对所需高品位铁精矿原料短缺问题，对程潮铁精矿进行塔磨机磨矿试验以及弱磁—磁悬浮精选与带式磁选精选提质降杂研究，并确定适宜的磨选提质技术及参数。结果表明：塔磨机能够满足程潮铁精矿的磨矿要求，在磨矿给矿量小于 0.98 t/h 时，再磨程潮铁精矿-0.037 mm 的粒级占比大于 85%。一段带式磁选机工艺对程潮铁精矿的分选效果最好，该工艺得到的精矿产率为 49.25%，TFe 品位为 69.54%，尾矿产率为 50.75%，TFe 品位为 62.17%；二段弱磁—磁悬浮工艺可以得到 TFe 品位为 69.03%，产率为 90.36%，回收率为 94.80% 的再选精矿，但是获得了 TFe 品位为 35.51%，产率为 9.64% 的尾矿。精矿用于制备高品位球团矿，尾矿用作制备普通球团矿，实现了程潮铁精矿高值化全量利用。

  2026年04期 v.54;No.628 42-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1443K]
  

通用

• 移动式机器人智能采制样控制系统开发与应用

  杨金祥;张博;金文峰;孙红波;

  介绍了一种移动式智能采制样控制系统的设计与应用。该系统将工业机器人技术、PLC 控制技术与移动平台相结合，实现了煤炭采样制样过程的全程自动化和智能化，具备智能采样、制样、密码桶封装和视频监控等功能，解决了传统人工采样存在的效率低、安全性差和人为干扰等问题。实际应用表明，该系统将单次采样时间从 40 s 缩短至 20 s，人员配置从 2 人减少至 1 人，提升了煤炭质量检测的效率和可靠性。

  2026年04期 v.54;No.628 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1730K]
  

• 基于超声挤压的矿用连杆构件塑性成形技术研究

  王晓俊;宋旭枫;刘博涵;吕青青;杨立权;

  为优化矿用连杆构件的塑性成形工艺，采用 DEFORM-3D 有限元仿真软件对传统挤压与超声挤压成形方式进行系统性地对比分析，旨在为该构件的塑性成形过程提供理论支撑与技术参考。仿真结果表明：在温度特性方面，超声挤压工艺下坯料的最高温度较传统挤压降低了 24.01%，有效改善了成形过程中的温度集中问题；在应力分布层面，超声挤压可显著优化工件的等效应力分布状态，其平均等效应力较传统挤压降低了 9.68%，减少了局部应力集中导致的成形缺陷风险；在应变特性方面，工件的平均拉伸应变较传统挤压降低了 41.25%，提升了材料成形的均匀性；此外，超声挤压还能使模具残余应力降低 30.30%，有利于延长模具服役寿命。

  2026年04期 v.54;No.628 53-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1407K]
  

• 自动往复液压缸在矿用封孔注浆泵上的应用研究

  王杰;

  针对煤矿井下瓦斯抽放钻孔封孔注浆工艺中气动注浆泵存在效率低、噪声大的问题，设计开发了一种适用于煤矿防爆环境的自动往复液压缸，用于驱动注浆活塞，实现吸排浆作业。该液压缸基于机械式阀控换向原理，采用装配式集成结构，将二位四通换向阀及其换向机构内置，通过活塞内部的机械装置，在行程末端触发换向，实现自动往复运动。控制油路设计方面，非做功行程采用差动供油，做功行程采用单动供油，满足注浆活塞快出慢回的工作要求。通过空载注浆试验测试，液压缸往复频率和输入流量基本呈线性关系，最大往复频率为 1.29 Hz。试验结果显示，液压缸的最佳输入流量约为 20.0 L/min，对应的往复频率为 1.03 Hz，注浆流量为 24.1 L/min，容积效率为 82.5%。

  2026年04期 v.54;No.628 58-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1413K]
  

• 变负荷工况下煤矿井下提升机钢丝绳断丝定量识别

  丁剑;秦志强;袁广振;

  针对提升机钢丝绳在负载运行过程中出现断丝损伤的问题，提出了变负荷工况下煤矿井下提升机钢丝绳断丝定量识别的方法。利用钢丝绳局部磁化方向易变的特性，通过霍尔传感器检测应力聚集区的漏磁通信号，可实现钢丝绳断丝的定量识别。提取钢丝绳应力聚集区漏磁通信号的峰值、波宽、波形面积以及小波能量，可作为变负荷工况下煤矿井下提升机钢丝绳断丝定量识别的特征。将上述特征输入 SOFM 神经网络定量识别模型，通过协调与竞争学习，识别不同断丝数量下的漏磁通特征模式，以实现断丝状态的定量识别。试验结果表明，在恒定轻载、交变中载和冲击重载工况下，该方法均能有效识别外部、内部及混合断丝，钢丝识别误差在 1 根以内，具有良好的鲁棒性和准确性。

  2026年04期 v.54;No.628 63-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K]
  

• 基于RBF代理模型的钻机翻转框架轻量化设计

  洪文颖;

  针对传统钻机翻转框架进行轻量化仿真设计。首先，基于有限元法分析正常工况下翻转框架的应力分布，确定应力集中区域并定义 8 个结构参数为设计变量；然后，采用最优拉丁超立方试验设计选取 170 个初始样本点，拟合翻转框架径向基函数 (Radial Basis Function，RBF) 代理模型；其次，以框架质量最小为优化目标，应力幅值为约束条件，结合自适应模拟退火 (Adaptive Simulated Annealing，ASA) 优化算法开展轻量化设计；最后，通过有限元分析验证优化方案的有效性。优化后翻转框架质量从 41.137 kg 降至 31.940 kg，减重率达 22.35%；应力幅值从 82.400 MPa 降至 82.045 MPa，降幅为 0.43%，满足了轻量化设计要求。

  2026年04期 v.54;No.628 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1696K]
  

经验

• 速度传感器矢量控制技术在磨机双驱变频系统的应用

  张凯强;苏百顺;张磊;木超;

  <正>磨机是金属矿山行业的大型关键设备，其能耗受到行业高度关注。随着矿山装备与电力电子技术的发展，磨机的处理能力得到大幅提升，同时也对磨机控制系统及控制精度提出了更高要求。现阶段，磨机传统驱动系统普遍存在三大主要问题：一是无速度传感器直接启动引发大电流冲击，启动电流峰值达额定值的300%，不仅对电网稳定运行造成严重影响，还会缩短电动机的使用寿命；二是双电动机负载失衡易诱发机械振动，振幅大于0.5 mm，直接导致系统能耗增加20%～30%；三是传统控制模式无法实现自适应调节，能耗成本居高不下~([1])。

  2026年04期 v.54;No.628 74-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K]
  

• 多绳摩擦式提升机机房天车起吊能力选型探讨

  杜奇;李玉辉;张彦林;杜波;徐永福;

  <正>矿井提升机机房天车是提升系统中的重要起重设备，其跨度、起升高度及起吊能力直接影响机房的整体设计布局，如何根据矿井提升机全生命周期吊装需求进行机房天车选型，对于合理确定建设投资具有重要意义。笔者结合多绳摩擦式提升机结构形式与安装、维护需求，重点就机房天车选型时的起吊能力进行探讨。

  2026年04期 v.54;No.628 76-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 995K]
  
下载本期数据