金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (6): 40-49.
马冠超1 李 波2 韩 猛2 胡成军2 张 强3 潘格格2 刘 洋3
MA Guanchao1 LI Bo2 HAN Meng2 HU Chengjun2 ZHANG Qiang3 PAN Gege2 LIU Yang3
摘要: 针对煤岩截割过程中声音信号受强噪声干扰、非平稳性显著及传统方法在特征提取与识别精度方面存 在不足的问题,提出一种融合变分模态分解(VMD)与注意力机制卷积长短期记忆网络(CNN-LSTM-AM)的煤岩识别 方法。首先,采用VMD结合香农熵模态筛选准则对原始声音信号进行自适应分解与重构,有效抑制机械噪声、电气 噪声及外部干扰,保留关键声学特征,实现复杂工况下的去噪与特征增强;其次,构建CNN-LSTM-AM识别模型,利用 卷积层与LSTM层进行深度空间特征提取与时序特征建模,并引入注意力机制强化全局与局部信息的关联学习,从而 提升模型对煤岩混合介质的识别能力;最后,基于搭建的煤岩截割声音试验平台,采集6类典型截割工况下的样本数 据进行验证。试验结果表明,所提方法在6类标签下的识别准确率和精准率均达98.33%,召回率98.37%,F1分数 98.33%,显著优于CNN、LSTM与CNN-LSTM对比模型,验证了其在复杂井下环境中的高效性、鲁棒性与工程应用价值。
中图分类号: