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煤矿智能化(初级阶段)研究与实践 被引量：477
1
作者 王国法 刘峰 +13 位作者 孟祥军 范京道 吴群英 任怀伟 庞义辉 徐亚军 赵国瑞 张德生 曹现刚 杜毅博 张金虎 陈洪月 马英 张坤 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1-36,共36页
煤炭是我国能源的基石,是可以实现清洁高效利用的最经济、可靠的能源,煤矿智能化是实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。系统阐述我国煤炭工业发展历程,分析煤矿综合机械化、自动化、智能化的发展过程与现状,列举了部分典型成功案例... 煤炭是我国能源的基石,是可以实现清洁高效利用的最经济、可靠的能源,煤矿智能化是实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。系统阐述我国煤炭工业发展历程,分析煤矿综合机械化、自动化、智能化的发展过程与现状,列举了部分典型成功案例。详细阐述煤矿智能化的发展理念、特征、技术路径与阶段目标,分析煤矿智能化基础理论与关键技术研究现状,从数据采集与应用标准、装备群智能协同控制、健康状态诊断与维护等方面,分析了实现煤矿智能化开采需要解决的3个关键基础理论难题。从感知层、传输层、平台层和应用层等方面,分析了智能化煤矿的主体系统架构,研究了煤矿智能化建设的主要技术路径。针对不同煤层赋存条件工作面智能化开采的技术要求,提出了薄及中厚煤层智能化无人开采模式、大采高工作面智能耦合人工协同高效开采模式、综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式、复杂条件机械化+智能化开采模式等4种开采模式,研究了不同开采模式的核心关键技术与实施效果。介绍了我国煤矿掘进技术与装备发展现状,分析了制约巷道实现快速掘进的关键难题,提出了智能快速掘进的研发方向及技术路径。提出了我国煤矿智能化发展的基本原则,分析不同地域条件煤矿智能化发展模式及评价标准,提出新建矿井智能化建设路径,以及现有生产矿井进行智能化改造的主要任务,从法规体系、财税政策、人才培养等方面提出了保障煤矿智能化建设顺利实施的政策建议。 展开更多
关键词 煤矿智能化 智能开采 智能掘进 系统架构 智能化开采模式 智能矿山
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煤矿智能化(初级阶段)技术体系研究与工程进展 被引量：214
2
作者 王国法 任怀伟 +18 位作者 庞义辉 曹现刚 赵国瑞 陈洪月 杜毅博 毛善君 徐亚军 任世华 程建远 刘思平 范京道 吴群英 孟祥军 杨俊哲 余北建 宣宏斌 孙希奎 张殿振 王海波 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1-27,共27页
煤炭是实现清洁高效利用的最经济、最可靠的能源,煤炭资源的智能、安全、高效开发与低碳清洁利用是实现我国煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。基于我国煤矿智能化初级阶段的发展要求,开展了煤矿智能化技术体系研究和工程建设,进行了... 煤炭是实现清洁高效利用的最经济、最可靠的能源,煤炭资源的智能、安全、高效开发与低碳清洁利用是实现我国煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。基于我国煤矿智能化初级阶段的发展要求,开展了煤矿智能化技术体系研究和工程建设,进行了智能化煤矿顶层设计研究,以"矿山即平台"的理念将智能化煤矿整体架构分为设备层、基础设施层、服务层与应用层,实现煤矿生产、安全、生态、保障的智能化闭环管理。针对智能化煤矿存在的信息孤岛问题,开展了多源异构数据建模、特征提取与数据挖掘等技术研究,研发了基于数据驱动的信息实体建模与更新技术;研究了智能化煤矿高精度三维地质模型构建方法,通过在刮板输送机上布设巡检机器人与三维激光扫描仪,将三维激光扫描数据与地质模型数据、采煤机位姿数据、采煤机摇臂截割数据进行有效融合,获取采煤机的实时截割曲线,通过比对采煤机实际截割曲线与地质模型的煤岩层分界面曲线,实现基于地质模型动态更新的煤层厚度自适应截割控制方法;研发了工作面采掘接续智能设计技术,实现了接续工作面图纸、规程、规范的智能设计,大幅降低了采掘接续过程中的重复劳动;研究了掘锚一体机的位姿检测与导航技术、自动打锚杆技术、自动铺网技术、巷道三维建模与质量监测技术,探索了基于远程视频监控的巷道智能高效掘进技术与装备;以"有人巡视,无人操作"为特征的智能化开采工作面在全国逐渐推广应用,开展了基于三维地质模型动态更新的采煤机自适应截割技术研发与实践,在部分矿区取得较好的试验效果。分析了智能分选技术、智能辅助运输技术、5G通信技术在煤矿井上下应用存在的技术难点及解决的技术路径,从技术研发角度系统分析了制约智能化煤矿建设的关键技术难题。详细阐述 展开更多
关键词 煤矿智能化 顶层设计 智能化开采 智能掘进 三维地质模型 标准体系
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大断面岩巷智能掘进系统在陕煤矿区的应用 被引量：1
3
作者 李瑞君 《煤矿机械》 2023年第7期129-130,共2页
介绍了大断面岩巷智能掘进系统的组成、主要技术特点以及陕煤矿区掘进工作面概况、劳动组织等。通过对应用情况进行分析,结果表明该系统有效解决了大断面岩巷掘进中存在的掘进效率低、工人劳动强度大、工作环境差等问题,开创了我国大断... 介绍了大断面岩巷智能掘进系统的组成、主要技术特点以及陕煤矿区掘进工作面概况、劳动组织等。通过对应用情况进行分析,结果表明该系统有效解决了大断面岩巷掘进中存在的掘进效率低、工人劳动强度大、工作环境差等问题,开创了我国大断面岩巷智能掘进的先例。 展开更多
关键词 智能掘进系统 大断面岩巷 EBH315Q 掘、支平行作业
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铁新煤矿智能掘进系统建设方案分析
4
作者 杜伟 《煤炭与化工》 CAS 2023年第10期97-101,共5页
针对铁新煤业目前采用的掘进机配气动锚杆钻机的掘进工艺配套形式存在的问题,为提高煤矿掘进效率和质量,以铁新煤矿2301材料巷掘进工作面为案例,结合其实际需要,对该巷道进行智能化系统改造,从工艺装备配套、掘进、运输、辅助生产、监... 针对铁新煤业目前采用的掘进机配气动锚杆钻机的掘进工艺配套形式存在的问题,为提高煤矿掘进效率和质量,以铁新煤矿2301材料巷掘进工作面为案例,结合其实际需要,对该巷道进行智能化系统改造,从工艺装备配套、掘进、运输、辅助生产、监测监控等方面,对适用于铁新煤矿2301材料巷智能掘进系统进行选型设计。实践表明,此次设计的智能掘进系统方案取得了良好的应用效果,解决了铁新煤矿采掘失衡、掘进效率较低的问题,提高了智能化程度。 展开更多
关键词 煤矿开采 智能掘进系统 系统设计
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护盾式智能掘进系统截割机器人截割能力研究 被引量：1
5
作者 薛力猛 马宏伟 +1 位作者 王川伟 张恒 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期779-786,共8页
为研究全断面滚筒截割在不同硬度煤岩掘进截割过程中截割力变化规律及截割力与煤岩硬度的相互关系,攻克煤矿巷道护盾式智能掘进机器人系统截割控制难题,以护盾式智能掘进系统中的截割机器人为研究对象,采用理论分析、系统仿真和现场试... 为研究全断面滚筒截割在不同硬度煤岩掘进截割过程中截割力变化规律及截割力与煤岩硬度的相互关系,攻克煤矿巷道护盾式智能掘进机器人系统截割控制难题,以护盾式智能掘进系统中的截割机器人为研究对象,采用理论分析、系统仿真和现场试验等相结合的方法,研究护盾式智能掘进系统截割机器人截割能力。结果表明:当截割速度及截割深度一定时,截割力随煤岩硬度增大而增大;当截割煤岩硬度及截割速度不变时,截割机器人的截割力随截割深度的增加而增大,且截割速度、煤岩硬度不变时,可得到截割机器人的最大截割深度;截割机器人截割试验结果与仿真结果保持一致,对比误差在较小范围内。证明仿真研究方法可用于截割机器人截割作业控制的研究,来确定截割机器人的截割能力,为煤矿巷道快速掘进截割提供理论依据。 展开更多
关键词 护盾式智能掘进系统 截割机器人 运动学分析 截割能力
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基于模糊PID的智能掘进机器人系统轨迹纠偏 被引量：4
6
作者 张旭辉 刘博兴 +3 位作者 张超 谢楠 周创 张楷 《煤矿机械》 2021年第5期194-197,共4页
针对智能掘进机器人系统在定向掘进过程中受地质条件、路况等因素的影响导致实际机身位置偏离规划路线的问题,提出一种基于模糊PID的智能掘进机器人系统轨迹纠偏算法,利用模糊控制规则对PID的比例系数、积分系数、微分系数进行实时在线... 针对智能掘进机器人系统在定向掘进过程中受地质条件、路况等因素的影响导致实际机身位置偏离规划路线的问题,提出一种基于模糊PID的智能掘进机器人系统轨迹纠偏算法,利用模糊控制规则对PID的比例系数、积分系数、微分系数进行实时在线调整,实现智能掘进机器人系统轨迹纠偏。最后搭建实验平台进行实验验证,对比了传统PID算法和模糊PID算法的纠偏效果,实验表明:同传统的PID相比,模糊PID可以更快地消除横向误差来实现运动轨迹纠偏。 展开更多
关键词 智能掘进机器人系统 模糊PID算法 轨迹纠偏
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公路隧道照明调光过程中的危险因素分析及安全性指标 被引量：6
7
作者 李宏杰 马二顺 +1 位作者 吕晓峰 夏倩 《隧道建设》 北大核心 2015年第12期1252-1257,共6页
公路隧道入口照明的连续性调光,是确保在安全前提下实现按需照明的关键。针对公路隧道加强照明调光方式中频繁出现亮度跳变和亮度过低的问题,利用杭州彩虹快速路特长隧道LED智能化精细调光照明系统记录下的洞外亮度变化曲线,换算出理论... 公路隧道入口照明的连续性调光,是确保在安全前提下实现按需照明的关键。针对公路隧道加强照明调光方式中频繁出现亮度跳变和亮度过低的问题,利用杭州彩虹快速路特长隧道LED智能化精细调光照明系统记录下的洞外亮度变化曲线,换算出理论调光曲线,并与实际调光曲线进行图形化对比研究,揭示导致亮度频繁跳变和亮度低于标准要求的形成原因,提出通过增加调光亮度等级和减小调光间隔时间进行改善。得出如下结论:1)调光的亮度等级越高,调光的间隔时间越短,从而使隧道入口段出现亮度跳变的幅度越小,行车越安全;2)照明调光系统的精细化程度和调光操作的间隔时间,是体现系统安全性的重要指标。 展开更多
关键词 盲视效应 精细调光 实时性 隧道智能照明系统控制器 公路隧道
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