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煤矿巷道掘进技术与装备的现状及趋势分析 被引量：122
1
作者 王步康 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1-11,共11页
“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... “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。 展开更多
关键词 巷道掘进 快速掘进 掘进装备 智能化
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煤矿智能快掘关键技术与工程实践 被引量：85
2
作者 王虹 王步康 +1 位作者 张小峰 李发泉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2068-2083,共16页
掘进智能化为智慧矿山建设提供不可或缺的科技支撑,智能快掘技术是煤炭安全高效生产的客观需求,是解决采掘失衡问题的根本途径。我国煤矿井下巷道掘进作业呈现作业环境恶劣、地质条件复杂、施工工序多、安全性差等问题,智能掘进主要面... 掘进智能化为智慧矿山建设提供不可或缺的科技支撑,智能快掘技术是煤炭安全高效生产的客观需求,是解决采掘失衡问题的根本途径。我国煤矿井下巷道掘进作业呈现作业环境恶劣、地质条件复杂、施工工序多、安全性差等问题,智能掘进主要面临掘进单机装备完备性、可靠性和能力不足、围岩时效控制技术薄弱、掘进工序高效协同和掘进装备群的智能化协作技术欠缺三大难题。针对智能掘进保障性技术不足的问题,提出了掘进设备可靠性、巷道围岩状态在线感知、巷道围岩时效控制、低比能耗高效截割、掘进粉尘综合防治5类智能掘进保障技术;基于掘支运一体化技术,提出了以“边缘感知、平台决策、设备执行、远程运维”4个维度的智能掘进系统基本架构,分析和讨论了掘锚(探)一体化、自动截割、智能支护、掘进导航、远程集控5种智能掘进关键技术;为扩大智能掘进核心技术支撑的覆盖面,针对不同掘进设备配套和不同煤层赋存条件,提出了掘支运一体化、全断面掘进机、双锚掘进机及5G+连续采煤机4种智能掘进模式,并在国能、中煤、山能、陕煤等集团得到推广应用;最后,提出巷道掘进智能化的发展方向和建议,建议研究井下空间定位导航新技术、支护效果动态监测与支护工艺精确调整、掘锚一体机器人、掘进工作面高精度智能感知与数字孪生、掘进系统平台化。 展开更多
关键词 煤矿巷道 智能掘进 快速掘进 智能支护 自动截割 协同控制
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掘锚一体化高效掘进理论与技术 被引量：83
3
作者 王虹 王建利 张小峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2021-2030,共10页
为提高巷道掘进效率,提出了掘锚一体化高效掘进的概念,指出高预应力锚固理论、空顶区顶板稳定控制理论、软岩流变理论、松动圈理论和锚杆支护动态信息设计方法等是掘锚一体机高效掘进的理论基础,进一步采用数值模拟和试验,发现了高效掘... 为提高巷道掘进效率,提出了掘锚一体化高效掘进的概念,指出高预应力锚固理论、空顶区顶板稳定控制理论、软岩流变理论、松动圈理论和锚杆支护动态信息设计方法等是掘锚一体机高效掘进的理论基础,进一步采用数值模拟和试验,发现了高效掘进围岩破坏变形规律和低比能耗高效截割的有关规律。针对综掘工艺平行作业率低的难题,攻克了高效掘进系统集成配套技术,创新研制掘锚一体机、锚杆转载机、跨骑式锚杆钻车和柔性连续运输系统等装备,构建掘进、支护、运输、除尘等工序的同步作业线,掘支运平行作业时间由25%~35%增至50%~70%。攻克了掘锚一体化技术和全宽截割技术,研制了国产掘锚一体机,优化了截割功率、空顶距、接地比压,行走采用千伏级交流变频调速技术,解决了国外设备截割能力不足、适应性差等难题,研制了双驱动高速合流重型截割减速器,实现截割功率达340 kW,研制前探式临时支护,将临时支护空顶距由1 m减至0.4 m,研制宽型履带底盘,整机接地比压由0.28 MPa降至0.2 MPa;针对锚杆支护与转载运输平行作业的难题,攻克了空间多维度同步支护技术,研制了锚杆转载机和跨骑式锚杆钻车等设备,通过多组钻机实现多排多臂分段平行支护,掘进工作面采用低密度强力锚杆支护控制顶板,后部同步实施增强永久支护,形成“前疏后密,快速推进”协同支护体系;攻克了多钎杆钻孔自动接续技术,钎杆由机械手自动续装、由钎杆仓存储,解决了锚索钻装不连续的技术难题;针对胶带长距离搭接的难题,研制出柔性连续运输系统,设计了位姿锁定的蛇形关节架体、偏置摆动式油气悬挂、具有减摩降阻机构的迈步式自移机尾、穿梭动力站等核心部件,实现小半径90°转弯和150 m往复搭接、连续转载;针对高效掘进粉尘防治的难题,提出了固液气三幕组合控尘方� 展开更多
关键词 掘锚一体化 快速掘进 同步支护 连续运输 协同控制
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煤巷智能快速掘进技术发展现状与关键技术 被引量：65
4
作者 张东宝 《煤炭工程》 北大核心 2018年第5期56-59,共4页
针对煤矿机械化采掘失调矛盾比较突出的问题,研究了煤巷快速掘进技术和类型。在阐述快速掘进技术发展形式的基础上,指出了传统掘进技术存在的问题。回顾了快速掘进系统智能化研究的国内外发展状况,探讨了智能快速掘进技术的关键技术和... 针对煤矿机械化采掘失调矛盾比较突出的问题,研究了煤巷快速掘进技术和类型。在阐述快速掘进技术发展形式的基础上,指出了传统掘进技术存在的问题。回顾了快速掘进系统智能化研究的国内外发展状况,探讨了智能快速掘进技术的关键技术和发展趋势。神东高效快速掘进系统的成功实践表明,掘进技术与装备的成套化、系统化、智能化的发展思路是正确的,指明了掘进工艺与设备由掘支运"三位一体"向掘支运辅"四位一体"的发展方向。 展开更多
关键词 煤巷 智能技术 快速掘进 采掘失调
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矿用电动无轨运输车辆发展现状与关键技术 被引量：65
5
作者 王步康 金江 袁晓明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第1期74-76,133,共4页
针对矿用电动无轨运输车国内行业研究起步较晚,且研究方向主要集中在防爆锂电池运人车研究的情况,在总结国内外矿用电动无轨运输车辆发展现状的基础上,介绍了轻型车和重型车2种发展方向,并分析了轻型车相关的轻型电池技术、轻量化结构... 针对矿用电动无轨运输车国内行业研究起步较晚,且研究方向主要集中在防爆锂电池运人车研究的情况,在总结国内外矿用电动无轨运输车辆发展现状的基础上,介绍了轻型车和重型车2种发展方向,并分析了轻型车相关的轻型电池技术、轻量化结构技术和防爆永磁电动机技术,以及重型车相关的整车技术、变频调速技术的特点和研究方向,最后对矿用电动无轨运输车辆在防爆电池技术、轻量化技术、节能技术等方面的发展方向进行展望。 展开更多
关键词 矿用电动无轨车辆 防爆蓄电池 车辆轻量化 煤矿辅助运输
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煤矿巷道掘进装备关键技术现状和展望 被引量：64
6
作者 郝建生 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第8期69-74,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 巷道掘进 掘进设备 采掘失衡 快速掘进 硬岩截割
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基于改进A*和人工势场算法的无轨胶轮车井下无人驾驶路径规划 被引量：51
7
作者 鲍久圣 张牧野 +5 位作者 葛世荣 刘琴 袁晓明 王茂森 阴妍 赵亮 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1347-1360,共14页
经过多年发展无人驾驶技术逐渐成熟,已经开始在地面车辆得到了广泛应用,同时也将成为解决无轨胶轮车在井下实现高效、安全、智能运输的重要途径,但与地面车辆成熟的无人驾驶技术不同,无人驾驶技术应用到井下仍存在许多问题亟待解决。针... 经过多年发展无人驾驶技术逐渐成熟,已经开始在地面车辆得到了广泛应用,同时也将成为解决无轨胶轮车在井下实现高效、安全、智能运输的重要途径,但与地面车辆成熟的无人驾驶技术不同,无人驾驶技术应用到井下仍存在许多问题亟待解决。针对井下人工驾驶的无轨胶轮车效率低且事故频发等问题,以无人驾驶无轨胶轮车为研究对象,通过仿真和试验开展井下路径规划方法研究。首先,通过分析比较常见路径规划算法的优缺点,分别选择采用最优性A*算法和人工势场算法作为无人驾驶无轨胶轮车全局和局部路径规划的基本算法;其次,针对全局路径规划传统A*算法搜索节点多和路径不平滑问题,分别使用指数函数加权和三次样条插值的方法对其进行改进,将改进前后算法在井下巷道内进行全局路径规划仿真,结果发现:改进后的算法搜索节点数减少了50%,在同一场景下规划路径所需时间仅为传统A*算法的20%,路径规划的效率得到了大幅度提升,生成的路径更加平滑且连续性也较好;同时,针对人工势场算法存在目标不可达、局部最优解等问题,分别引入斥力势场修正因子和出逃力并建立相对速度势场对其进行改进,对比改进前后算法在井下巷道内的局部路径规划仿真结果发现:改进后的人工势场算法可以在各种场景规划出更为合理的行车路径,安全性得到了保障;最后,利用微型无人车试验平台,按照8∶1的缩比搭建模拟井下巷道环境,对无人驾驶无轨胶轮车改进前后的路径规划算法分别进行了无障碍物和有障碍物的路径跟踪试验,结果表明:基于改进A*-人工势场联合算法规划出来的路径更加合理,在8∶1的缩比搭建模拟井下巷道环境中进行的无障碍物规划路径最大跟踪误差仅为0.0312 m,在巷道内会车和避障时能够规划合理的行驶路径,最大偏差仅为0.0353 m,能够满足无 展开更多
关键词 无轨胶轮车 井下无人驾驶 路径规划 A*算法优化 人工势场算法
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煤矿井下无人化辅助运输系统关键基础研究及应用实践 被引量：44
8
作者 鲍久圣 章全利 +5 位作者 葛世荣 胡而已 袁晓明 杨阳 阴妍 吕玉寒 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1085-1098,共14页
辅助运输系统是煤矿生产系统的重要组成部分,辅助运输设备的先进与否直接关系到煤矿的生产效率与作业安全。近年来我国开始大力推进煤矿智能化建设,但传统辅助运输系统仍普遍存在工艺不连续、转载环节多、用工占比高、自动化程度低等现... 辅助运输系统是煤矿生产系统的重要组成部分,辅助运输设备的先进与否直接关系到煤矿的生产效率与作业安全。近年来我国开始大力推进煤矿智能化建设,但传统辅助运输系统仍普遍存在工艺不连续、转载环节多、用工占比高、自动化程度低等现实问题,已经成为制约煤矿智能化建设和无人化发展的薄弱环节。面向煤矿辅助运输系统“无人化”发展目标,凝练提出了辅助运输系统亟需研究解决的“连续化、标准化、智能化”三大关键基础问题,分别针对轨道式、无轨式辅助运输系统给出了多种连续化、标准化和智能化解决方案,进而提出了一种新型复合式连续化无人型辅助运输系统。首先,针对往复式串车提升不连续问题,设计了一种采用悬挂式钢丝绳牵引的轨道矿车连续运输系统;针对无极绳绞车难以适应长距离运输问题,设计了一种采用耐磨胶带多点辅助驱动的长距离无极绳牵引系统;针对无轨胶轮车因爬坡能力不足而导致的应用受限问题,设计了一种采用钢丝绳辅助牵引的无轨胶轮车连续运输系统。其次,开展辅助运输系统标准化设计,基于无轨、有轨两类标准化载物平台,针对设备、长料、散料、液体等不同物料类型,设计了不同大小规格和开口形式的系列化标准容器;通过将标准化、系列化的装载容器与载物平台进行模块化组合,可实现辅助运输物料的“集装箱式”快速装运,为开展机器人化辅助运输奠定了基础。再次,面向煤矿辅助运输系统智能化建设需求,研制了无人驾驶的无轨胶轮车和单轨吊并通过现场试验进行了验证,给出了无极绳运输系统的无人化运行方案,可有效解决传统辅助运输系统用工岗位多、人为失误多等问题;进一步,针对井下转运环节和最后100 m运输亟待解决的智能化难题,设计了一种“装铲运”一体化重载搬运机器人。最� 展开更多
关键词 煤矿井下 辅助运输 连续化 标准化 智能化 无人化
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矿山运输装备智能化技术研究现状及发展趋势 被引量：44
9
作者 鲍久圣 刘琴 +3 位作者 葛世荣 袁晓明 阴妍 张磊 《智能矿山》 2020年第1期78-88,共11页
智能运输系统是智慧矿山的重要组成部分,是集智能驱动、智能控制、智能运维和无人驾驶等先进技术于一体的安全、高效、智能、无人化的运输系统,其核心在于智能化的矿山运输装备。为此,对我国矿山运输装备智能化技术研究现状进行了总结... 智能运输系统是智慧矿山的重要组成部分,是集智能驱动、智能控制、智能运维和无人驾驶等先进技术于一体的安全、高效、智能、无人化的运输系统,其核心在于智能化的矿山运输装备。为此,对我国矿山运输装备智能化技术研究现状进行了总结与分析,对其未来发展趋势进行了展望。首先,介绍了矿山运输装备的智能驱动技术,从传统异步电机驱动技术出发,引出永磁变频驱动、防爆混合动力驱动、直线电机磁悬浮驱动等新型智能驱动技术以及摩擦驱动式运输装备自动张紧技术;其次,阐述了矿山运输装备的智能控制技术,主要从智能启动、智能调速、可靠制动和多机协同控制等方面对当前研究现状进行了调研分析;再次,总结了在线监测与智能诊断、带式输送机巡检机器人等矿山运输装备智能运维技术;接着,介绍了无人驾驶技术在井下电机车、无轨胶轮车、露天矿自卸车等矿山运输装备中的研究进展;最后,分析并提出了矿山智能运输装备智能化技术的未来发展方向。 展开更多
关键词 智慧矿山 矿山运输装备 智能驱动 智能控制 智能运维 无人驾驶
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综掘装备技术研究现状及发展趋势 被引量：37
10
作者 王焱金 张建广 马昭 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第11期87-90,21,共5页
针对综掘工作面掘进装备的技术、应用现状和存在的问题,介绍了导致采掘失衡的关键问题,以及国内掘进机在技术性能方面与国外存在的差距;指出了硬岩截割过程中影响截齿寿命的主要影响因素及原因,分析了国内外掘进机在自适应截割、工况检... 针对综掘工作面掘进装备的技术、应用现状和存在的问题,介绍了导致采掘失衡的关键问题,以及国内掘进机在技术性能方面与国外存在的差距;指出了硬岩截割过程中影响截齿寿命的主要影响因素及原因,分析了国内外掘进机在自适应截割、工况检测及故障诊断、截割路径规划、煤岩识别、机身定位定向、状态监测及远程通信等智能化技术方面取得的进展,阐述了综掘配套装备及关键技术的现状,最后提出了我国综掘装备的发展方向与建议。 展开更多
关键词 掘进机 综掘装备智能化 硬岩截割 除尘系统
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我国连续采煤机短壁机械化开采技术发展40 a与展望 被引量：35
11
作者 张彦禄 王步康 +1 位作者 张小峰 李发泉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期86-99,共14页
连续采煤机短壁机械化开采技术在提高煤炭资源采出率、促进我国煤炭工业高质量发展等方面发挥着重要作用。改革开放以来,我国连续采煤机短壁机械化开采技术实现了“由弱到强”的发展历程,依靠相关技术与装备科技的创新,支撑着煤炭资源... 连续采煤机短壁机械化开采技术在提高煤炭资源采出率、促进我国煤炭工业高质量发展等方面发挥着重要作用。改革开放以来,我国连续采煤机短壁机械化开采技术实现了“由弱到强”的发展历程,依靠相关技术与装备科技的创新,支撑着煤炭资源采出率持续提升。首先从煤柱及不规则块段开采、“三下”压煤开采、露天边帮压煤回收、中小煤矿采煤机械化升级改造和延长矿井服务年限等方面,全面系统阐述了我国煤炭工业对短壁开采的技术需求,并系统回顾和总结了连续采煤机短壁机械化开采的工艺、理论及装备的发展历程。工艺方面,连续采煤机短壁采煤法从房柱式发展到旺格维利式,再到以块段式采煤为代表的现代房柱式采煤法,形成了具有中国特色的短壁机械化开采技术体系。从回采方式、通风方式和顶板管理等方面总结了3种工艺的特点,并指出块段式采煤是短壁开采的高级阶段。理论方面,从短壁开采的煤柱稳定性、地表沉陷控制、顶板控制等方面总结了短壁开采理论的研究进展。装备方面,研制了连续采煤机、锚杆钻车、梭车、连续运输系统、给料破碎机、履带行走式液压支架、铲车、柔性连续运输系统等系列化、成套化的短壁机械化开采装备,促进了煤矿短壁装备的国产化进程及其技术进步,形成了适应我国不同煤层赋存地质条件和开采条件、具备自主知识产权的短壁开采装备体系,最后,分析了连续采煤机短壁机械化开采技术发展过程中的问题,围绕煤矿智能化建设主题,提出了短壁开采技术的发展方向及建议。 展开更多
关键词 短壁机械化 连续采煤机 房柱式开采 旺格维利采煤 不规则块段
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高效快速掘进后配套系统在大柳塔矿的应用 被引量：28
12
作者 张小峰 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第9期262-263,共2页
针对煤矿采掘比例失调,安全问题突出的实际,采用掘、锚、运三位一体的设计思路,结合大柳塔矿5-2煤的地质条件和巷道规格,研制高效快速掘进后配套系统,提高掘进工作面自动化程度,简化掘进工艺,提升掘进效率。
关键词 安全 高效 掘进 后配套
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煤矿无轨辅助运输工艺和发展方向研究 被引量：28
13
作者 袁晓明 《煤炭工程》 北大核心 2019年第5期1-5,共5页
文章首先介绍了国外无轨辅助运输的工艺特点,然后介绍了我国煤矿无轨辅助运输工艺经过引进、吸收、再创新的发展历程,指出目前我国已经形成斜井和竖井无轨辅助运输工艺并存的现状。接着介绍了我国目前已达到规模化、专业化水平的新型煤... 文章首先介绍了国外无轨辅助运输的工艺特点,然后介绍了我国煤矿无轨辅助运输工艺经过引进、吸收、再创新的发展历程,指出目前我国已经形成斜井和竖井无轨辅助运输工艺并存的现状。接着介绍了我国目前已达到规模化、专业化水平的新型煤矿无轨辅助运输工艺,并分析了随着大量防爆柴油机车在井下应用,随之带来尾气污染、职业病危害等问题。最后指出我国通过政策引导和市场调节等方式,引导防爆无轨运输车辆向更高技术层次的清洁燃烧技术、防爆蓄电池车辆技术、无轨运输设备智能化技术的方向发展。 展开更多
关键词 煤矿井下 无轨辅助运输 防爆柴油机车 运输工艺
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迈步分体式超前支护支架的研制与应用 被引量：27
14
作者 闫殿华 周凯 王本林 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第5期81-83,87,共4页
针对综采工作面回风巷顶板采用传统单体支柱支护方式落后的现状,根据中煤能源集团平朔矿区的地质特点,研究开发了ZFDC26500/22/43型迈步分体式超前支护支架组,该支架采用中置式窄型四连杆机构降低了阻风面积,采用邻架电液控制和迈步推... 针对综采工作面回风巷顶板采用传统单体支柱支护方式落后的现状,根据中煤能源集团平朔矿区的地质特点,研究开发了ZFDC26500/22/43型迈步分体式超前支护支架组,该支架采用中置式窄型四连杆机构降低了阻风面积,采用邻架电液控制和迈步推移方式实现超前支架机械化推移,设计三维空间自由旋转度旋转的特殊防倒机构,提高了支架可靠性。工业性试验结果表明:该支架很好地控制了回风巷出口30 m的围岩变形,较好地保持了回风巷出口断面的完整性,完全取代了传统的单体支柱支护,为工人和行车设备提供了安全作业空间。 展开更多
关键词 回风巷 液压支架 超前支护 综采工作面 电液控制系统
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综掘工作面远程可视化控制关键技术研究 被引量：27
15
作者 高旭彬 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期17-22,共6页
针对综掘工作面智能化、信息化水平滞后的现状,在借鉴综采工作面智能化技术体系的基础上,提出综掘工作面远程可视化控制方法。通过分析综掘工作面作业需求,提出各单机设备、工作面成套装备必需的智能化信息技术支撑。阐述了成套设备协... 针对综掘工作面智能化、信息化水平滞后的现状,在借鉴综采工作面智能化技术体系的基础上,提出综掘工作面远程可视化控制方法。通过分析综掘工作面作业需求,提出各单机设备、工作面成套装备必需的智能化信息技术支撑。阐述了成套设备协同控制、智能截割、智能锚护、智能运输、视频监控、故障诊断及预测6项关键技术。对现有综掘装备情况及技术可行性进行了详细分析,明确了综掘工作面远程可视化控制的技术路线。同时提出在辅料运输、环境安全监测等方面,需要因地制宜进行工艺革新,进而实现智能化系统集成的问题。在现阶段,通过远程可视化控制技术体系,实现了综掘工作面减人增效、安全作业、沉淀生产数据的目标。 展开更多
关键词 综掘工作面 智能化 远程可视化 协同控制
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煤矿辅助运输系统智能化现状分析及框架设计研究 被引量：26
16
作者 常凯 刘志更 +1 位作者 袁晓明 李媛 《工矿自动化》 北大核心 2022年第6期27-35,共9页
介绍了国内外露天煤矿和井工煤矿辅助运输智能化技术发展和应用现状:露天煤矿的智能辅助运输系统已经实现了矿用卡车在固定路段内的无人驾驶、自动装载、自动卸载、主动避障、智能调度等功能,工程实践也取得了不错的应用效果;井工煤矿... 介绍了国内外露天煤矿和井工煤矿辅助运输智能化技术发展和应用现状:露天煤矿的智能辅助运输系统已经实现了矿用卡车在固定路段内的无人驾驶、自动装载、自动卸载、主动避障、智能调度等功能,工程实践也取得了不错的应用效果;井工煤矿辅助运输智能化目前还处于装备的单机智能化发展阶段,尚未形成集车辆调度、运行状态监测、交通指挥、物资管控等功能于一体的辅助运输智能化系统。重点分析了井工煤矿智能辅助运输系统存在的主要问题:井下定位系统精度低和实时性较差、调度系统功能缺乏有效融合、驾驶辅助系统模块不健全、无人驾驶技术滞后和缺乏试验条件等。基于《煤矿智能化建设指南(2021年版)》中关于智能辅助运输部分的相关要求,提出了辅助运输系统智能化建设的总体目标,根据总体目标设计了煤矿辅助运输系统智能化框架:①物资编码和物资集装化运输,实现物资从仓储、编码、装车、运输、卸车到回收过程的全流程信息化管控。②自动装卸和自动接驳,实现物资在轨道机车、单轨吊、无轨等不同辅助运输方式之间的自动转运和接驳。③精准定位和智能导航,实现人员及运输设备的精准实时定位、路线规划和实时导航。④车辆智能调度,实现辅助运输综合信息展示、数据传输、状态监测、调度指挥和健康管理等功能。⑤驾驶辅助系统,建设防疲劳驾驶预警、360°全景环视监控、预防撞、交通标志识别、下坡行车辅助制动、自适应照明等智能化子系统,提高机车运行的安全性。⑥辅助作业机器人替代,实现井下辅助作业场景的机器人自动化作业,减少用工数量,提高辅助作业整体自动化水平。⑦无人驾驶,实现机车在矿井下的无人驾驶常态化运行。该研究可为智能辅助运输系统的建设和发展提供借鉴。 展开更多
关键词 煤矿辅助运输 智能辅助运输 信息化管控 自动接驳 车辆定位与调度 驾驶辅助 辅助作业机器人 无人驾驶
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带式输送机跑偏原因分析及调心托辊纠偏特性研究 被引量：26
17
作者 樊伟 《中国矿山工程》 2021年第4期54-56,64,共4页
对引起带式输送机跑偏故障的原因进行归纳总结,并采用ADAMS对调心托辊纠偏特征进行模拟分析。研究表明:(1)带式输送机跑偏故障是输送带受力不均衡、托辊及滚筒故障等多因素综合作用结果。(2)调心托辊在偏转12°以内时具有较强的纠... 对引起带式输送机跑偏故障的原因进行归纳总结,并采用ADAMS对调心托辊纠偏特征进行模拟分析。研究表明:(1)带式输送机跑偏故障是输送带受力不均衡、托辊及滚筒故障等多因素综合作用结果。(2)调心托辊在偏转12°以内时具有较强的纠偏能力,但是偏转超过12°后纠偏能力呈显著降低趋势。(3)在带式输送机现场应用时,应将输送带跑偏量控制在较小范围内,当跑偏量较大时应采用人工辅助纠偏方式降低输送带跑偏量,从而降低输送带跑偏影响。研究成果可为矿井带式输送机跑偏故障的处理及预防提供一定借鉴。 展开更多
关键词 带式输送机 输送带 调心托辊 偏转角 跑偏量
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新型迈步式胶带输送机自移机尾的研制及应用 被引量：26
18
作者 李发泉 《煤矿开采》 北大核心 2018年第2期38-40,17,共4页
煤巷的快速掘进对后配套运输机尾的延伸效率提出了更高的要求。新型迈步式自移机尾与可弯曲带式转载机重叠式布置方式实现了快速掘进工作面的连续运输,增加了辅助运输宽度。后配套长距离搭接行程(≥100m)使当天生产班内无需延胶带。刚... 煤巷的快速掘进对后配套运输机尾的延伸效率提出了更高的要求。新型迈步式自移机尾与可弯曲带式转载机重叠式布置方式实现了快速掘进工作面的连续运输,增加了辅助运输宽度。后配套长距离搭接行程(≥100m)使当天生产班内无需延胶带。刚性架采用提升臂+导轨结构降低了移架阻力。通过改进泵站使油缸动作加快,将延伸胶带时间缩小至3h以内。 展开更多
关键词 迈步式自移机尾 快速掘进 连续运输
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高效快速掘进系统现状及支护设备发展 被引量：25
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作者 丁永成 《煤炭工程》 北大核心 2020年第12期168-171,共4页
近年来随着国家对煤炭产业的调整,各大矿务局都在努力提高巷道的掘进速度,因此对煤巷的快速掘进后配套设备提出更高的要求。针对不同的巷道掘进方式陆续开发中多种类型的锚杆支护设备,针对不同的地质条件先后开发出配套掘进机的两臂锚... 近年来随着国家对煤炭产业的调整,各大矿务局都在努力提高巷道的掘进速度,因此对煤巷的快速掘进后配套设备提出更高的要求。针对不同的巷道掘进方式陆续开发中多种类型的锚杆支护设备,针对不同的地质条件先后开发出配套掘进机的两臂锚杆钻车,配套连采机的四臂锚杆钻车和配套掘锚机组的锚杆转载机组,三种配套方式各有优点但相互之间又不能取代,需根据具体的地质条件选择合理的掘进方式。 展开更多
关键词 快速掘进 锚杆支护 发展历程 发展趋势
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悬臂式掘进机导航技术现状及其发展方向 被引量：25
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作者 田原 《工矿自动化》 北大核心 2017年第8期37-43,共7页
阐述了悬臂式掘进机导航定位问题,并分析了其特殊性,给出了其数学描述;详细分析了掘进机光电导航和位姿检测技术现状、掘进机惯性导航技术现状、基于多信息融合的掘进机导航定位技术现状,并进行了比较与评价。得出结论:光电导航装备技... 阐述了悬臂式掘进机导航定位问题,并分析了其特殊性,给出了其数学描述;详细分析了掘进机光电导航和位姿检测技术现状、掘进机惯性导航技术现状、基于多信息融合的掘进机导航定位技术现状,并进行了比较与评价。得出结论:光电导航装备技术成熟、精度高,但在煤矿井下应用存在较严重的环境适应性问题;惯性导航技术环境适应性强、姿态检测精度较高,但长时定位精度差;将光电导航技术和惯性导航技术相结合的多信息多传感器融合的导航技术可能是解决悬臂式掘进机空间位姿检测问题的较优途径,实现信息融合的关键在于解决多信息多传感器带来的测量基准统一问题,且需要鲁棒性更强的融合算法。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 导航定位 空间位姿 惯性导航 光电导航
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