“综采装备智能化”专题_中国煤炭行业知识服务平台

“综采装备智能化”专题

煤矿智能化是适应现代工业技术革命发展趋势、保障国家能源安全、实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，经过改革开放四十年的创新发展，我国煤矿实现了从普通机械化、综合机械化到自动化的跨越，并开始向智能化迈进，为我国经济社会发展提供了可靠的能源保障，然而我国煤矿智能化发展尚处于初级阶段，存在研发滞后企业发展需求、技术标准与规范缺失、技术装备保障不足、研发平台不健全、高端人才匮乏等问题，因此，应理清发展思路，创新发展模式，加快推进煤矿智能化技术与装备标准体系建设，持续深入开展煤矿智能化基础理论与技术短板攻关，加强产学研用的协同创新，推动煤矿智能化人才队伍建设，提高煤矿智能化建设的综合保障能力。

行业视野: 智能化
类别; 135个
关键词; 97位
专家; 31篇
论文; 49812IP
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智能化煤矿分类、分级评价指标体系

作者(Author)：王国法, 庞义辉, 刘峰, 刘见中, 范京道, 吴群英, 孟祥军, 徐亚军, 任怀伟, 杜毅博, 赵国瑞, 李明忠, 马英, 张金虎

摘要：针对我国智能化煤矿尚没有统一标准，无法对煤矿智能化建设和发展水平进行科学合理定量评价的问题，开展了智能化煤矿生产技术条件分类与智能化程度分级评价指标体系研究，提出了煤矿智能化程度的定义及量化指标，结合不同区域、不同开采条件智能化煤矿建设实际，制定了智能化煤矿分类、分级评价指标体系与评价方法，开发了智能化煤矿分类、分级评价软件系统。首先以煤矿所在区域、地质条件为基本指标，以矿井开采技术参数、开采效率、安全水平、建设基础为参考要素，建立智能化煤矿分类评价指标体系，将煤矿分类评价条件分为良好、中等、复杂3类；然后，根据煤矿分类评价结果，对不同类别煤矿进行智能化程度的分级评价。基于智能化煤矿开拓、生产、运营等主要流程，将智能化煤矿巨系统细分为信息基础设施、智能地质保障系统、智能综采系统、智能掘进系统、智能主煤流运输系统、智能辅助运输系统、智能综合保障系统、智能安全监控系统、智能分选系统、智能经营管理系统等10个主要智能化系统，提出了智能化煤矿10个主系统及相关子系统智能化程度评价指标体系。针对不同生产技术条件分类的煤矿，采用与之相适应的智能化评价指标体系，就可以对煤矿智能化程度进行定量评价。按照综合评价结果，将智能化煤矿划分为甲、乙、丙和不合格4个等级。以陕北某矿智能化建设工程为例证，进行了矿井生产技术条件分类与智能化程度分级评价分析，验证了评价指标体系与评价方法的科学性与可靠性，评价结果不仅可以反映该矿井的智能化建设水平，也可以为新建智能化煤矿和生产煤矿的智能化建设与升级改造提供依据。

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煤炭科学技术

2020年第03期

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采煤机齿轨铸件铸造过程模拟及工艺创新设计

作者(Author)：王成军, 余汉伟, 张子鹏

摘要：针对采煤机齿轨在作业中常出现断裂、销孔破坏等失效现象，为提高采煤机齿轨铸件的力学性能，保证采煤工作顺利进行，需要对齿轨铸件的铸造成型过程进行深入分析，寻求最优的铸造工艺方案。以五节距齿轨为研究对象，运用ProCAST软件对齿轨铸件的铸造过程进行数值模拟，通过对齿轨铸件凝固过程和孤立液相区的模拟结果进行分析，预测出齿轨铸件凝固后产生缩松缩孔缺陷的位置。运用TRIZ理论对齿轨铸件产生缺陷的原因进行因果分析，并采用物-场模型创新解决工具提出齿轨铸件工艺优化方案-倾斜浇注工艺方案：倾斜模样造型，浇注时砂箱与直浇道不倾斜；或浇注时将型腔与砂箱、直浇道保持同步倾斜。运用ProCAST软件对2种工艺方案进行模拟仿真，结果表明：齿轨铸件内部缩松缩孔缺陷均得到较大改善，但方案一不利于开模造型，且增加了砂箱的高度；方案二增加了浇注液对直浇道的冲刷，易引起夹砂。结合2种工艺方案的优点，得到最终的优化方案：将模样水平放置造型，浇注时再将型腔与砂箱同步倾斜，保持直浇道竖直状态。运用ProCAST软件对优化后的倾斜浇注工艺方案进行模拟仿真，结果表明：该方案可使齿轨铸件在凝固过程中保持递增的温度梯度，有效促进齿轨铸件实现顺序凝固，提高了组织致密性，明显改善了缩松缩孔缺陷，缩松缩孔体积由2.2％降低为0.052％。

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煤炭科学技术

2020年第02期

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基于真实煤层环境的液压支架运动虚拟仿真方法

作者(Author)：王学文, 葛星, 谢嘉成, 李娟莉, 李素华, 姜朔

摘要：为解决现有煤矿开采中液压支架无法根据井下煤层环境及时调整支护姿态的问题，提出了一种基于真实煤层环境的液压支架运动虚拟仿真方法。该方法在虚拟软件Unity 3D中基于真实煤层数据点直接生成顶底板煤层环境曲面，并结合液压支架模型对其进行物理组件的添加，实现了液压支架基于重力作用下对底板曲面的自适应贴合。通过对液压支架模型的运动学和煤层顶板曲面数据点的分析，确定出满足该顶板支护状态下的液压支架各部件角度信息值，在虚拟空间中预先实现液压支架对煤层环境运动姿态的调整。最后进行了试验，在试验中构建了煤层顶底板曲面模型，进行了液压支架在试验煤层情况下的支护姿态调整；同时在虚拟环境中生成相应的煤层顶底板曲面，并进行了虚拟环境中液压支架姿态的调整。试验结果表明，利用虚拟软件Unity 3D实现基于煤层环境的液压支架运动参数变化与实际液压支架运动参数变化基本相同。本方法为实现液压支架对围岩煤层环境的自适应调整提供了思路参考和应用实践。

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煤炭科学技术

2020年第02期

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基于EDEM的边帮采煤机螺旋输送性能研究

作者(Author)：张强, 张晓宇, 吴泽光, 王聪, 张旭, 苏明星

摘要：为研究不同工况参数对边帮采煤机螺旋输送性能的影响，采用EDEM软件建立螺旋输送仿真模型，以输送速率、平均质量流率为定性评价指标，利用极差法分析螺旋输送机构螺距、转速、向下输送倾斜角度对两评价指标的影响规律及主次顺序，最后通过矩阵求解得到最佳输送组合及影响输送性能的主次顺序。结果表明：影响输送速率的因素主次顺序为螺距、转速、向下输送倾斜角度，输送速率随着转速的增加而增大，随着向下输送倾斜角度的增加而增大，随着螺距的增加而增大；影响平均质量流率的因素主次顺序为：向下输送倾斜角度、螺距、转速，平均质量流率随着向下输送倾斜角度的增加而增大，随着螺距的增加而增大，随着转速的增加而增大。影响输送性能的因素主次顺序为：螺距、转速、向下输送倾斜角度，并得出最佳输送组合为：向下输送倾斜角度为20°，转速为80 r/min，螺距为250 mm。研究结果为提高边帮采煤机螺旋输送性能提供理论基础。

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煤炭科学技术

2020年第02期

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综采工作面液压支架自主调斜调偏技术研究

作者(Author)：李昊, 季阳, 张晞

摘要：针对综采液压支架一直以来在横向调斜和平面调偏方面存在的技术难题，对液压支架位姿状态自主调斜调偏技术进行了深入研究。对于各种煤层地质条件下，尤其是煤层顶底板倾角变化大、地质构造发育的工作面，由于不能及时调架，容易造成支架倾斜、错位、挤咬甚至造成倒架事故的现状，结合现有液压支架实际状况，进行了理论分析和判断，建立了调斜调偏理论模型，并通过模型计算对比，找出了现有液压支架调斜调偏技术和装置存在的缺陷和问题。提出了适合综采液压支架本身自主调斜调偏和有利于集中控制的新技术，设计了新的调斜调偏机构。经过在云驾岭煤矿805综采工作面实际应用，取得了初步的效果。该成果解决了液压支架在工作面横向倾斜方向上的位姿状态调斜和平面上的位姿状态调偏等关键技术，进一步完善和扩展了液压支架在各种条件下的位姿调架技术。

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煤炭科学技术

2019年第10期

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全方位行走式超前液压支架研究

作者(Author)：徐亚军, 张德生, 李丁一

摘要：为了解决现有超前液压支架移架过程中反复支撑破坏巷道顶板和锚网支护系统问题，研制了基于螺旋推进器的全方位行走式超前液压支架，采用换位前移的方式进行移架，避免了现有超前液压支架顺序前移带来的反复支撑问题。分析了现有超前支架存在的问题，介绍了全方位行走式超前液压支架的移架方式，阐述了该种支架的具体结构特点，研究了其力学特性，建立了相关运动学方程，给出了具体算例，为全方位行走支架的行走参数确定提供了理论依据。结果表明：该型支架结构简单、操作方便、行走可靠，仅需改变左右侧螺旋推进器的旋转方式，即可实现前移、后退、侧移和旋转等移动功能，可以解决现有超前液压支架顺序前移带来的破坏巷道顶板和锚网支护系统难题。

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煤炭科学技术

2019年第10期

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基于惯性导航的工作面直线度测控与定位技术

作者(Author)：李森

摘要：为了解决综采工作面在自动化生产模式下推进数刀后逐渐不直，继而影响连续推进的问题，通过分析问题产生的原因及其对自动化开采的影响，提出采用惯性导航技术测量刮板输送机平直度来定量描述工作面直线度的方法，将惯性导航装置捷联于采煤机，实时测量采煤机割煤行走时形成的三维空间轨迹。介绍基于该方法的惯性导航LASC技术的技术原理、算法框架、关键公式、控制流程等，并基于该技术开发了工作面自动找直控制系统。地面联调和井下工业试验的结果表明，此系统对工作面直线度的检测误差小于100mm，全工作面直线度控制误差小于300mm，满足了自动化开采模式下综采工作面自动连续推进的要求。

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煤炭科学技术

2019年第08期

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矿用装备全生命周期服务系统的研究与应用

作者(Author)：秦翥

摘要：针对目前矿用装备制造业在设计选型、加工制造、安全生产、监控追溯等方面，存在信息技术发展缓慢、数据整合程度低下、问题反馈滞后等现状，提出了一种基于WSRF的矿用装备全生命周期服务系统，实现了分布式矿用装备从设计到应用阶段相关软、硬件资源的封装与存放，利用资源虚拟化及动态构建技术敏捷响应用户需求，通过XML文档解决消息传递过程的标准化问题。该系统在实际环境下完成搭建并试运行，结果表明：能够有效提高矿用装备的资源利用率，实现接入域内的信息共享与功能重组，将实际应用中存在的问题及时反馈，用于改进产品在设计、检测及制造等环节存在的缺陷，进一步加强矿用装备的安全监管力度，为矿用装备智能制造与智能化管控奠定基础。

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煤炭科学技术

2019年第04期

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