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我国综合机械化掘进技术发展40a 被引量：192
1
作者 王虹 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1815-1820,共6页
回顾了我国综合机械化掘进40a的发展历程,对我国煤矿巷道综掘技术与装备的现状进行了总结,对我国煤矿井下巷道综掘技术与装备存在的问题进行了概括,指出制约我国巷道掘进速度的因素主要有支护时间、掘进工作面降尘效率、元部件可靠性以... 回顾了我国综合机械化掘进40a的发展历程,对我国煤矿巷道综掘技术与装备的现状进行了总结,对我国煤矿井下巷道综掘技术与装备存在的问题进行了概括,指出制约我国巷道掘进速度的因素主要有支护时间、掘进工作面降尘效率、元部件可靠性以及自动控制技术。分析了国内掘进机在截割技术、元部件可靠性、自动控制技术、除尘系统以及系统配套技术方面与国外相比存在的差距。最后提出今后我国悬臂式掘进机及综掘技术的发展方向:提高整机适应性,拓展使用范围;开展基础技术研究,提高元部件使用性能;发展综掘系统配套技术。 展开更多
关键词 综合机械化掘进技术 悬臂式掘进机 配套技术
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我国煤矿岩巷快速掘进技术现状及展望 被引量：98
2
作者 赵宏伟 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第1期5-7,共3页
为了提高我国煤矿岩巷的掘进速度和机械化水平,扭转采掘失调局面,介绍了目前我国煤矿3种机械化作业线的技术现状及特点,借鉴国外经验分析了岩巷快速掘进的技术趋势,研究提出了2种岩巷快速掘进机械化作业线,即液压钻车配侧卸装岩机和掘... 为了提高我国煤矿岩巷的掘进速度和机械化水平,扭转采掘失调局面,介绍了目前我国煤矿3种机械化作业线的技术现状及特点,借鉴国外经验分析了岩巷快速掘进的技术趋势,研究提出了2种岩巷快速掘进机械化作业线,即液压钻车配侧卸装岩机和掘进机配梭式矿车、带式输送机,并对2种作业线的优缺点及适用条件进行了分析,指出了岩巷快速掘进应优先发展第1种钻爆法岩巷机械化快速作业线,研究其施工工艺及技术装备问题,解决国内岩巷掘进施工中的普遍性问题。 展开更多
关键词 岩巷 掘进 钻爆法 悬臂式掘进机
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基于机器视觉的悬臂式掘进机机身位姿检测系统 被引量：72
3
作者 杜雨馨 刘停 +2 位作者 童敏明 董海波 周玲玲 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2897-2906,共10页
针对矿井巷道自动掘进的需求,为矿用悬臂式掘进机构建了一套机身位姿实时检测系统。该系统以十字激光器与激光标靶为信息来源,通过对标靶上十字光线成像特征的分析,建立了掘进机机身位姿空间解算模型。该模型利用机身与十字激光面的空... 针对矿井巷道自动掘进的需求,为矿用悬臂式掘进机构建了一套机身位姿实时检测系统。该系统以十字激光器与激光标靶为信息来源,通过对标靶上十字光线成像特征的分析,建立了掘进机机身位姿空间解算模型。该模型利用机身与十字激光面的空间关系,使用空间矩阵变换方法,得到机身相对于巷道的三轴倾角以及在巷道断面上的偏离位移,实现了掘进机机身位姿的自动实时检测。最终,在实验室条件下,搭建了机身位姿自动检测试验平台,模拟掘进机在巷道内的姿态,试验结果表明：测量范围在2~100 m时,系统的角度测量误差在0.5°范围内,位移的检测误差小于20 mm,能够满足巷道施工过程中掘进机机身位姿自动、精确、实时测量的要求。 展开更多
关键词 机器视觉 悬臂式掘进机 位姿检测 图像处理 定位系统
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悬臂式掘进机的发展状况及趋势 被引量：61
4
作者 汪胜陆 孟国营 +1 位作者 田劼 赵立新 《煤矿机械》 北大核心 2007年第6期1-3,共3页
介绍了悬臂式掘进机在国内外的发展历程,总结了国内外悬臂式掘进机的现状,分别阐述了悬臂式掘进机的发展趋势,在指出我国悬臂式掘进机一些不足之处的基础上,进一步提出了我国掘进机发展的方向。
关键词 悬臂式掘进机 现状 趋势
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基于空间交汇测量技术的悬臂式掘进机位姿自主测量方法 被引量：59
5
作者 吴淼 贾文浩 +4 位作者 华伟 符世琛 陶云飞 宗凯 张敏骏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2596-2602,共7页
根据深部危险煤层无人化开采的需求,要实现无人环境下对悬臂式掘进机位姿的高精度测量。提出一种基于空间交汇测量技术的悬臂式掘进机自主位姿测量方法,由悬臂式掘进机搭载激光发射器并发射旋转激光平面,在其后方安装位置固定的激光接... 根据深部危险煤层无人化开采的需求,要实现无人环境下对悬臂式掘进机位姿的高精度测量。提出一种基于空间交汇测量技术的悬臂式掘进机自主位姿测量方法,由悬臂式掘进机搭载激光发射器并发射旋转激光平面,在其后方安装位置固定的激光接收器并通过激光平面获取激光发射器相对于其自身的方位,从而得到悬臂式掘进机相对于由激光接收器确定的巷道坐标系的位姿状态。构建悬臂式掘进机位姿测量的数学模型,运用仿真软件对该模型进行仿真并分析位姿测量精度。仿真表明:在激光发射器与激光接收器相距25 m时悬臂式掘进机定位点的最大测量误差在X轴,测量误差为0.082 3 m;姿态角的最大测量误差为横滚角,测量误差为2.018 4°。基本满足目前煤矿综掘工作面对悬臂式掘进机位姿测量精度的要求。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 位姿 空间交汇测量技术 自主测量 激光平面
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煤矿悬臂式掘进机截割头位置精确控制方法 被引量：49
6
作者 毛清华 陈磊 +2 位作者 闫昱州 张旭辉 刘永伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S2期562-567,共6页
针对煤矿悬臂式掘进机截割断面自动成形控制问题,建立了截割头控制系统传递函数模型,并提出了一种基于PID控制的悬臂式掘进机截割头位置精确控制方法。根据悬臂式掘进机截割部结构及其运动学分析,建立了掘进机截割头控制系统传递函数模... 针对煤矿悬臂式掘进机截割断面自动成形控制问题,建立了截割头控制系统传递函数模型,并提出了一种基于PID控制的悬臂式掘进机截割头位置精确控制方法。根据悬臂式掘进机截割部结构及其运动学分析,建立了掘进机截割头控制系统传递函数模型。为了验证建立的截割头控制系统传递函数模型的正确性和PID控制方法的效果,进行了仿真实验分析和在悬臂式掘进机实验平台上进行加入PID与否的对比实验验证。实验结果表明:在加入PID反馈控制后,截割头位置控制精度大大提高,竖直截割实验最大误差约为1%,水平截割最大误差约为1.7%,矩形断面截割高度和宽度最大误差均约为1%。因此,根据建立的控制系统传递函数模型和基于PID的控制方法实现了煤矿悬臂式掘进截割头位置的精确控制,对于实现掘进机的智能化和确保煤矿安全高效生产具有重要意义。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 截割头 位置精确控制 PID控制
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我国悬臂式巷道掘进机技术的现状与发展 被引量：28
7
作者 陈同宝 钱沛云 陶峥 《煤矿机电》 北大核心 2000年第5期58-62,共5页
概述我国悬臂式巷道掘进机技术的发展进程及技术开发成果 ,介绍我国从1985年到1999年间自主研制的煤和半煤岩掘进机两个系列、十多个品种的基本机型。通过技术引进和自主开发而生产的掘进机已达600多台 ,国产掘进机的国产化率有了大幅... 概述我国悬臂式巷道掘进机技术的发展进程及技术开发成果 ,介绍我国从1985年到1999年间自主研制的煤和半煤岩掘进机两个系列、十多个品种的基本机型。通过技术引进和自主开发而生产的掘进机已达600多台 ,国产掘进机的国产化率有了大幅度的提高。在实际应用方面 ,我国统配煤矿的综掘程度已从1985年的3.16 %提高到1999年的12.61 % ,15年间增幅显著。同时 ,从技术发展的角度概略地提出了悬臂式掘进机技术完善、提高、再发展的思路 。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 综掘 掘锚联合机组 盘形滚刀
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蒙华铁路隧道工程施工技术要点及机械化配套 被引量：47
8
作者 韩贺庚 申志军 皮圣 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2017年第12期1564-1570,共7页
目前我国隧道钻爆法施工存在整体机械化程度较低、施工环境恶劣、工人劳动强度大的问题。以蒙华铁路隧道工程实践为依托,从建立监控量测信息化平台、大断面开挖及初期支护早封闭施工、提高硬岩地段隧道光面爆破水平、确保隧道支护结构... 目前我国隧道钻爆法施工存在整体机械化程度较低、施工环境恶劣、工人劳动强度大的问题。以蒙华铁路隧道工程实践为依托,从建立监控量测信息化平台、大断面开挖及初期支护早封闭施工、提高硬岩地段隧道光面爆破水平、确保隧道支护结构质量等方面总结蒙华铁路隧道工程施工技术要点,即"一强化(强化量测)、二紧跟(钢架紧贴掌子面、仰拱紧跟下台阶)、三超前(超前预报、超前加固、超前支护)、四到位(工法选择到位、支护措施到位、快速封闭到位、衬砌质量到位)";并重点介绍隧道施工机械化配套情况,包括湿喷机械手、自行式仰拱长栈桥、新型二次衬砌台车工装、马蹄形盾构、预切槽设备、悬臂式掘进机等的应用和创新;为全面统筹全线路隧道施工技术管理及提高隧道施工机械化水平形成示范效应并提供技术支撑。 展开更多
关键词 蒙华铁路隧道 隧道施工 机械化配套 湿喷机械手 自行式仰拱长栈桥 二次衬砌台车 马蹄形盾构 预切槽机 悬臂式掘进机
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悬臂式掘进机机身及截割头位姿视觉测量系统研究 被引量：47
9
作者 杨文娟 张旭辉 +1 位作者 马宏伟 刘志明 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期50-57,共8页
针对煤矿井下悬臂式掘进机机身及截割头位姿测量难题,提出一种基于激光束和红外光斑特征的悬臂式掘进机机身及截割头位姿视觉测量系统。在掘进工作面的巷道顶部安装3个激光指向仪,通过固定安装在掘进机机身上的防爆相机对激光束图像进... 针对煤矿井下悬臂式掘进机机身及截割头位姿测量难题,提出一种基于激光束和红外光斑特征的悬臂式掘进机机身及截割头位姿视觉测量系统。在掘进工作面的巷道顶部安装3个激光指向仪,通过固定安装在掘进机机身上的防爆相机对激光束图像进行采集,利用改进的随机Hough变换对激光束进行直线检测,通过建立的基于两点三线的掘进机位姿解算模型得到掘进机机身在巷道坐标下的位姿。同时,通过防爆相机对截割部所安装的红外标靶图像进行采集,利用高斯曲面拟合算法对光斑进行中心定位,通过建立的基于对偶四元数的掘进机截割头位姿解算模型得到截割头在机身坐标系下的位姿,结合得到的机身坐标系与巷道坐标系间的转换关系,得到巷道坐标系下的截割头中心点位姿。最终,在实验室搭建了掘进机机身及截割头位姿视觉测量平台,并在该平台上模拟掘进机的实际工况位姿,结果表明,该方法测得的掘进机截割头中心点在巷道坐标系下的姿态测量误差在0.5°范围以内,位置测量误差在40mm以内,可以满足掘进机机身及截割头位姿自动、准确、实时测量的要求。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 截割头位姿 视觉测量 随机HOUGH变换 高斯曲面拟合
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煤巷快速掘进设备的使用与发展 被引量：43
10
作者 任葆锐 刘建平 《煤矿机电》 北大核心 2003年第5期52-54,共3页
　本文回顾了我国综掘设备技术发展过程,介绍了采用悬臂式掘进机和连续采煤机两种不同掘进方式掘进的使用情况,指出了今后我国煤巷快速掘进技术的发展趋势。
关键词 快速掘进 悬臂式掘进机 连续采煤机 掘锚机组 煤巷
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悬臂式掘进机空间位姿的运动学模型与仿真 被引量：42
11
作者 田劼 王苏彧 +1 位作者 穆晶 吴淼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2617-2622,共6页
为实现掘进断面自动截割成形控制,达到无人采掘装备自主巡航目标,研究了悬臂式掘进机空间位姿运动学模型并进行了仿真。将悬臂式掘进机的机械机构简化为一系列平移或旋转关节串联而成的运动链,建立了掘进机空间位姿坐标体系;利用齐次坐... 为实现掘进断面自动截割成形控制,达到无人采掘装备自主巡航目标,研究了悬臂式掘进机空间位姿运动学模型并进行了仿真。将悬臂式掘进机的机械机构简化为一系列平移或旋转关节串联而成的运动链,建立了掘进机空间位姿坐标体系;利用齐次坐标变换和机器人运动学相关理论建立了掘进机机身位姿和截割头相对于大地坐标系的空间位姿矩阵。采用D-H法求解了正向运动学问题即截割头空间位姿精确定位;采用代数法分析研究了逆向运动学问题即截割头轨迹规划及控制的数学模型。以EBZ200机型为例,实验仿真了类S形自下而上矩形截割断面工艺路径,并进行了现场多组试验。试验结果表明:设定巷道断面4 500 mm×4 000 mm,两帮综合最大误差为65mm,相对控制最大误差为1.4%,达到煤巷断面质量精度要求,且重复精度高、无累计偏差。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 空间位姿坐标体系 截割头轨迹规划
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悬臂式掘进机巷道自动成形控制初探 被引量：27
12
作者 宁仲良 张士勇 《煤矿机电》 北大核心 2004年第1期10-11,15,共3页
以EBJ 132A型悬臂掘进机为例 ,分析了截割部主要工作机构和工作过程 ,建立了相关工作参数和巷道断面尺寸之间的数学模型 。
关键词 悬臂式掘进机 巷道 自动成形 机构分析 参数 数学模型
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煤矿悬臂式掘进机智能控制技术研究及进展 被引量：39
13
作者 张旭辉 刘永伟 +1 位作者 毛清华 杨文娟 《重型机械》 2018年第2期22-27,共6页
针对煤矿井下巷道掘进施工中存在效率低、定位定向施工难等难题,本文对煤矿巷道掘进中的悬臂式掘进机智能控制技术进行研究,对目前煤矿井下巷道掘进方法进行分析,介绍了悬臂式掘进机数学建模、精确定位、智能控制、远程操控,以及掘进机... 针对煤矿井下巷道掘进施工中存在效率低、定位定向施工难等难题,本文对煤矿巷道掘进中的悬臂式掘进机智能控制技术进行研究,对目前煤矿井下巷道掘进方法进行分析,介绍了悬臂式掘进机数学建模、精确定位、智能控制、远程操控,以及掘进机状态监测与故障诊断等方面的技术现状和难点,最后对煤矿智能掘进系统研究发展的热点和关键性问题进行分析和展望。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 智能控制 精确定位 数学建模 远程操控
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浅谈悬臂式掘进机的发展及趋势 被引量：32
14
作者 毛君 吴常田 谢苗 《中国工程机械学报》 2007年第2期240-242,共3页
介绍了国内与国外掘进机的问世、应用以及其发展现状,阐述了悬臂式掘进机技术的最新发展,强调指出应用高科技实现大功率、重型化、系列化、智能化和自动化是未来掘进机技术的发展趋势.
关键词 悬臂式掘进机 巷道 发展
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谈我国悬臂式掘进机的发展及趋势 被引量：19
15
作者 马跃 《煤》 2006年第2期29-30,32,共3页
悬臂式掘进机是煤矿掘进巷道常用设备,它的发展使得矿井巷道的掘进速度和效率大幅度提高,而我国目前的现状是综采设备的发展较快,综掘设备的发展相对较慢。简要介绍了悬臂式掘进机发展的几个特点、目前的技术水平及今后为适应高产高效... 悬臂式掘进机是煤矿掘进巷道常用设备,它的发展使得矿井巷道的掘进速度和效率大幅度提高,而我国目前的现状是综采设备的发展较快,综掘设备的发展相对较慢。简要介绍了悬臂式掘进机发展的几个特点、目前的技术水平及今后为适应高产高效矿井建设的发展趋势。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 特点 发展趋势
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悬臂式掘进机在地铁工程暗挖隧道施工中的应用 被引量：30
16
作者 关则廉 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2009年第5期73-75,81,共4页
悬臂式掘进机在煤矿系统广泛应用,而在城市地铁工程则很少采用。文章对悬臂式掘进机在广州地铁六号线东湖站站前停车线暗挖隧道工程中的应用情况做了一个比较全面的总结,指出城市地铁隧道工程推广应用掘进机技术成熟,经济合理,尤其在软... 悬臂式掘进机在煤矿系统广泛应用,而在城市地铁工程则很少采用。文章对悬臂式掘进机在广州地铁六号线东湖站站前停车线暗挖隧道工程中的应用情况做了一个比较全面的总结,指出城市地铁隧道工程推广应用掘进机技术成熟,经济合理,尤其在软岩隧道施工中对围岩扰动小,适应能力强,开挖质量高,安全有保障,具有传统钻爆法隧道施工无法比拟的优势。 展开更多
关键词 地铁工程 暗挖隧道 悬臂式掘进机 CRD法
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矿用悬臂式掘进机截割头姿态视觉测量系统 被引量：29
17
作者 张旭辉 刘永伟 +3 位作者 杨文娟 毛清华 王冬曼 周颖 《工矿自动化》 北大核心 2018年第8期63-67,共5页
针对目前悬臂式掘进机截割头姿态测量方法需要改变掘进机结构且测量稳定性不高的问题,采用单目视觉测量技术,设计了一种矿用悬臂式掘进机截割头姿态视觉测量系统。首先,在安装于截割臂靠近回转台处的红外标靶上采用多点状红外光源组成... 针对目前悬臂式掘进机截割头姿态测量方法需要改变掘进机结构且测量稳定性不高的问题,采用单目视觉测量技术,设计了一种矿用悬臂式掘进机截割头姿态视觉测量系统。首先,在安装于截割臂靠近回转台处的红外标靶上采用多点状红外光源组成正方形,通过摄像机定时采集红外标靶图像;然后,通过提取光斑中心计算正方形顶点在像素坐标系中的坐标,再利用四点透视方法得到红外标靶在摄像机坐标系中的坐标;最后,利用建立的截割头姿态测量模型计算出截割头姿态角。实验结果表明,该系统测得的垂直摆角误差在±0.8°以内,水平摆角误差在±0.5°以内。 展开更多
关键词 煤炭开采 悬臂式掘进机 截割头姿态 视觉测量 单目视觉
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面向掘进机的超宽带位姿检测系统精度分析 被引量：28
18
作者 符世琛 李一鸣 +2 位作者 宗凯 张敏骏 吴淼 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1978-1987,共10页
为实现悬臂式掘进机的无人化作业,提出了一种基于超宽带(UWB)测距技术的位姿检测方法;通过分析悬臂式掘进机工况环境及局域定位技术原理,设计了UWB位姿检测系统,该系统利用4个搭载UWB模块的移动基站机器人对机身节点进行测距,经过解算... 为实现悬臂式掘进机的无人化作业,提出了一种基于超宽带(UWB)测距技术的位姿检测方法;通过分析悬臂式掘进机工况环境及局域定位技术原理,设计了UWB位姿检测系统,该系统利用4个搭载UWB模块的移动基站机器人对机身节点进行测距,经过解算测距信息得到掘进机位姿参数;并开展了狭长封闭巷道中的UWB测距精度验证实验,仿真分析了基于直接解析法和基于Caffery算法的系统位姿精度。研究表明UWB模块在狭长封闭巷道中的测距精度可达2 cm,系统三轴定位精度在10~95 m的狭长封闭空间中从4 mm^3 cm呈线性增加,系统航向角、俯仰角、横滚角精度从0.2°~1.5°呈线性增加,满足悬臂式掘进机位姿检测精度要求,为掘进机自主巡航的实现提供了基础。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 狭长封闭巷道 超宽带位姿检测 精度分析
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悬臂掘进机自动导向和定位技术探索 被引量：28
19
作者 田原 《工矿自动化》 2010年第8期26-29,共4页
介绍了掘进机自动导向和定位技术,分析和比较了基于全站仪、陀螺仪、电子罗盘、激光导向仪和视觉检测等的掘进机自动导向和定位技术的原理和特点,得出了如下结论:(1)基于陀螺仪和电子罗盘的自动导向和定位技术可实现自主导航,其它方法... 介绍了掘进机自动导向和定位技术,分析和比较了基于全站仪、陀螺仪、电子罗盘、激光导向仪和视觉检测等的掘进机自动导向和定位技术的原理和特点,得出了如下结论:(1)基于陀螺仪和电子罗盘的自动导向和定位技术可实现自主导航,其它方法则需要给定参考坐标系;(2)以倾角仪作为俯仰角和横滚角检测传感器的装备技术更适合于水平巷道导向;(3)以巷道指向激光为参照系的方法更易于同煤矿现有自动导向和定位方式相结合。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 自动导向 定位 全站仪 陀螺仪 电子罗盘 激光导向仪 视觉检测
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悬臂式掘进机器人巷道成形智能截割控制系统研究 被引量：27
20
作者 杨文娟 张旭辉 +2 位作者 张超 赵建勋 马宏伟 《工矿自动化》 北大核心 2019年第9期40-46,共7页
针对目前煤矿井下掘进过程自动化程度低、掘进效率低、巷道成型质量差等问题,提出了一种悬臂式掘进机器人巷道成形智能截割控制系统。该系统结合巷道尺寸和截割工艺要求,基于三次多项式光滑函数的悬臂式掘进机器人关节空间轨迹规划方法... 针对目前煤矿井下掘进过程自动化程度低、掘进效率低、巷道成型质量差等问题,提出了一种悬臂式掘进机器人巷道成形智能截割控制系统。该系统结合巷道尺寸和截割工艺要求,基于三次多项式光滑函数的悬臂式掘进机器人关节空间轨迹规划方法,通过建立的悬臂式掘进机器人坐标系统及悬臂式掘进机器人运动学正问题与逆问题求解,确定轨迹规划光滑函数参数;规划好截割轨迹后,以视觉定位方法获得的悬臂式掘进机器人截割头位姿数据作为反馈量,基于反馈线性化积分滑模控制器的截割轨迹控制算法实时计算控制量,以规划轨迹点和视觉测量位姿点构建反馈控制系统,实现对悬臂式掘进机器人巷道成形截割过程的动态控制。实验结果表明,该系统能够实现悬臂式掘进机器人巷道成形截割过程的智能控制,定位精度高,稳定性好,轨迹跟踪误差小于25.61mm,可满足巷道成形质量需求。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机器人 巷道成形 截割轨迹规划 运动学逆解 视觉定位 滑模控制器
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