巷道智能化掘进的自主感知及调控技术研究进展

针对当前煤矿巷道综掘工作面的智能化程度较低,掘进效率低下的问题,分析了煤矿综掘工作面实现智能化快速掘进的关键技术--自主感知和调控技术。首先,探讨了智能化快掘创新方法与理论,以智能感知技术、自主控制技术、群组协同技术为核心,构建智能化快速掘进技术体系,以实现煤矿综合掘进机器人化装备的探-掘-护-锚一体化协同作业。其次,重点阐述了智能化掘进的自主感知技术,包括基于超宽带原理的位姿感知、基于双频激电法的超前探测、基于SLAM原理的环境感知、基于变迁记忆故障Petri网的故障感知等;自主调控技术,包括基于群体智能算法的智能截割、基于遗传变异粒子群算法的路径规划、基于BP神经网络PID算法的自主纠偏等。再次,详细论述了智能临时支护感知,包括围岩压力、顶底板状况、支架位姿等多维信息的感知,研究了非水平场景下掘支协同与多机组多缸联动的自适应控制方法;介绍了智能永久支护感知,包括围岩位移感知和支护装备受力变形感知,探讨了锚护网络结构优化方法,提出了基于粒子群优化算法的自适应钻进控制策略。最后,展望了煤矿巷道智能化掘进的自主感知及调控技术的发展方向。     

煤矿智能化掘进工作面应用分析

针对传统掘进工作面设备联动性差、故障率高、掘进施工劳动作业强度高等问题,为进一步提高掘进机械化和单进水平,店坪煤矿决定对2072巷采用智能化掘进工艺,巷单进水平提高至245 m/月,作业人员减少一半。     

煤矿巷道掘进装备关键技术现状和展望

为解决我国煤矿采掘失衡、采掘接续矛盾的问题,通过分析国内外掘进技术装备的现状,探讨了掘锚平行作业和硬岩截割2个制约快速掘进的主要问题,介绍了掘锚一体化联合作业和硬岩截割新技术发展,如悬臂式掘进机机载液压锚杆钻机系统、单巷连续快速掘进成套设备、快速掘进系统等的设计,最后对掘进技术与装备的发展方向提出了展望和建议。     

煤矿巷道掘进技术与装备的现状及趋势分析

"采掘失衡"是影响煤炭开采效率的主要原因,通过回顾煤岩截割理论与截割机构的发展历程,归纳了镐型截齿截割机理与截割滚筒研究现状与进展。介绍了地质条件、掘进装备、掘进工艺之间的相互关系,阐述了适应不同地质条件的掘进装备与掘进工艺发展现状,通过对当前悬臂式掘进机、掘锚一体机等煤矿巷道主力掘进装备及其配套工艺的研究,分析了掘进技术装备与工艺在提高巷道掘进效率中产生的作用效果。通过对比国内外掘进装备技术标准,指出标准的缺失落后已成为制约我国煤炭掘进技术与装备发展的重要因素,可通过国际对标,解决掘进技术装备可靠性问题。在总结掘进技术与装备现状的基础上,结合现阶段国家政策、行业发展、市场需求、新技术应用等方面的现状,从巷道掘进基础理论研究、装备智能化与成套化、掘进机器人、现代感知技术等层面,预测了掘进技术与装备未来发展方向与趋势。     

煤矿掘进工作面自动化智能化改造研究

为增强矿井掘进工作面的自动化智能化程度，基于掘进工作面的自动化生产现状与未来改进方向，针对掘进工作面自动化改造作业中现存的主要难点问题，重点研究了连续掘进机的自动化改造、梭车无人驾驶改造、给料破碎机的自动化改造以及掘进工作面的网络架构，以促进矿井掘进工作面实现少人化甚至无人化，为未来智慧矿山建设奠定基础。     

基于5G技术的煤矿智能化开采关键技术探索

5G的到来,极大地促进了云计算、大数据和人工智能等技术的深度融合,成为包括煤矿智能化开采在内的各行各业升级转型的关键基础设施,必将推动煤矿智能化开采技术的创新与变革。首先阐述了煤矿智能化开采的发展历程,总结了相关的政策支持和技术发展态势,系统分析了智能化开采技术在应用推广过程中亟待解决8个方面的问题,即:工作面自动找直技术、复杂环境下的高清晰可视化技术、煤炭开采多场动态信息融合的4D透明地质构建技术、煤岩自动识别及智能截割技术、高质量传感器研制与多传感器数据融合技术、采矿工艺智能化技术、煤炭智能化开采的微服务系统平台架构、危险源智能感知与预警技术;并从宏观角度分析凝练了技术方面的制约因素,提出以5G技术为核心汇聚而成的技术生态必将成为解决上述问题的一种有效手段。其次,深入研究了通信技术和煤矿开采技术之间的关系,分析了5G技术在智能化开采中的特点和优势,构建了智能化开采核心技术与5G技术生态关联矩阵,指出5G大带宽、泛在万物互联、低时延高可靠、切片技术等特性和技术在煤矿智能化开采发展中的关键支撑作用,阐述了5G生态在煤矿智能化开采中的重要性,并展望了随着5G技术生态的不断成熟,煤矿智能化开采将探索衍生出的一些高效关键技术和生产管理模式。最后,从多个方面探索了5G技术在智能化开采中的关键应用,包括:系统计算分析管控模式、4D-GIS透明地质和实时推演、工作面自动找直、视频驱动的智能化开采、井下环境感知等。最后针对煤矿智能化开采提出了一种基于5G技术的解决方案以供探讨。     

煤矿掘进工作面智能化改造方案探讨

为了解决煤矿掘进工作面自动化改造过程中存在的诸多难点,全面阐述掘进工作面设备的自动化改造方向及技术手段.煤矿掘进工作面设备的移动特性较高,巷道掘进过程中前方地质条件复杂且无法全部探明,生产过程中粉尘浓度高可见度低,致使在掘进设备控制的远程化与无人化改进方面存在较大困难.移动设备的数据上传,连续掘进机的行走导航,低可见度...     

面向煤矿智能化的5G关键技术研究

5G通信技术应用于煤矿智能化开采中已成为目前各界的共识.为了给煤矿智能化开采应用提供更为有效的无线通信与信息处理支撑,调研了5G技术在煤矿智能化中的研究及网络建设现状,分析了其在煤矿应用时的理论研究、标准化、实验室研究及试点建设多个方面的进展情况;针对井下无线传播环境及业务需求,从无线频段选择、无线基站选型、组网方式以...     

高家庄煤矿大断面硬岩巷道智能化掘进系统研究与应用

针对高家庄煤矿东翼轨道大巷大断面硬岩掘进工作面智能化水平较低、生产效益差、存在安全隐患等问题,提出了高家庄煤矿大断面硬岩掘进工作面智能化高效生产模式,形成了大断面硬岩掘进工作面系统,建立了以快速掘进智能综合控制一体化平台为中心,自移机尾、带式输送机和除尘系统为基础,以掘锚一体机为主体,将人工智能、自动化装备与大断面硬岩快速掘进生产活动相融合,实现了大断面硬岩掘进工作面智能化掘进。智能化工作面掘进实现单班工作人员较传统工艺减少了50%,破岩速度提高了2倍,日掘进尺由1.6 m提高到4.8 m,故障率下降8%,智能化掘进最大限度提高了巷道掘进效率及人工效率。     

5G是煤矿智能化的关键

煤矿智能化和第5代移动通信系统(5G)都处于发展初级阶段,随着5G技术在煤矿智能化建设中逐步展开应用,专家学者对5G技术在煤矿中的应用价值展开讨论。分析了我国煤炭发展的4个阶段,指出了目前煤炭发展面临的矛盾和发展方向;提出了5G赋能煤矿智能化建设,分析了5G不同于以往通信技术,5G技术对煤矿智能化的价值;指出了煤矿智能化建设的关键以及5G技术在其中的作用;提出了5G+煤矿智能化的典型应用场景。总结了5G技术所处的发展时期,煤矿行业融合5G技术的意义,推动煤矿5G技术发展对于煤矿智能化的重要性。     

矿井智能化高效掘进技术研究

针对潞安化工集团某矿综掘工作面存在作业效率与自动化程度偏低以及安全性偏差的问题,提出了一种综合掘、运、支等环节的一体化综合智能控制系统,通过引入综掘工作面远程集控技术进行远程集控,应用人—机—环协同控制技术进行协同控制,综掘工作面实现了高效的多机协同控制运行,应用结果表明：应用该协同运行控制系统后,该矿井综掘巷道掘进效率可提高25.5%,作业人员可减少33.3%,显著提升了综掘效益,降低了综掘成本,促进了智能化无人化综掘作业的实现。     

煤矿掘进巷道锚杆支护技术

随着我国经济技术的快速发展,煤矿掘进巷道涉及的相关技术也得到了一定程度上的发展.其中,软弱顶板巷道支护作为煤矿掘进巷道支护工作中的重点,近年来受到了业界和相关部门的广泛关注.因此,重视并完善煤矿掘进巷道支护技术的应用,保障煤矿掘进巷道的安全稳定,已成为行业的发展一大趋势.     

煤矿井下综合机械化掘进系统智能化建设探讨

深入推进煤矿行业的智能化建设,是现阶段煤炭转型发展的重要内容。实现煤矿智能化生产管理需要对掘进系统高度重视。利用大数据技术、5G技术,讨论系统执行元件、感知元件等,以此对有源监控、无源导航二者之间结合效果进行优化,确保掘进机智能管理体系目标的实现。同时,还必须采取远程可视化、智能定位、远程遥控等操作手段来强化掘进机控制成效,做到对行走速度的精确调节。基于此,有必要从煤矿井下掘进系统构建层面切入,对其智能化建设措施展开论述。     

玉溪煤矿工作面掘进机中智能化掘进集控系统应用研究

为加快煤矿智能化建设改造,推动煤矿装备向智能化、高端化发展,实现采掘工作面减人作业,在掘进机中建立一套智能化掘进集控系统已成为当前重要的研究趋势。为此,以玉溪煤矿工作面掘进机为例,从多个方面开展了掘进机中智能化掘进集控系统的方案设计及关键分系统研究,经过对该集控系统的实际应用得出：该系统运行良好,智能化程度较高,能实现对掘进机设备的自动导航、自动坡度追踪和自动截割等功能,系统的综合评分较高,达到了工作面掘进机的智能化掘进作业要求。对提高掘进机的作业效率、减少作业人员数量、提高工作面的作业安全性具有重要意义。     

煤矿巷道快速掘进施工技术研究

为了提升煤矿巷道的掘进速度,工作人员应充分调查巷道地质条件,确定影响掘进工作的因素,针对性制定可行的改善措施,保证煤矿开采工作的顺利进行.     

煤矿井下巷道掘进顶板支护技术研究

煤矿井下巷道掘进工作涉及多项技术内容,具有较高的难度。巷道掘进工作需要选择先进的施工工艺以及施工设备,应依据矿井的实际生产状况来妥善设计巷道掘进的速度。在煤矿井下巷道掘进工作中,顶板支护技术发挥了不可或缺的作用,完善的顶板支护技术有利于提升巷道掘进工作的质量、保障矿工的生命财产安全。文章主要研究了煤矿井下巷道掘进顶板支护技术。     

中小型煤矿巷道快速掘进技术

介织了应用"三小"光爆锚喷技术在崖头煤矿实现快速掘进的技术方法。通过选择合理的技术参数和施工方法,提高了工程质量,取得了较好的经济效益,为中小型煤矿推广"三小"光爆锚喷技术提供了可借鉴的经验。     

新型岩石巷道掘进设备

新产品针对岩石巷道设计,介绍了整体设计的思路,剖析了关键部件的设计过程,对截割部分进行了智能化设计,应用新结构的刮板输送机。实践证明该设备进尺效率高,使用和维护成本低,大幅降低了生产成本。