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“视角·观点”专题（《智能矿山》）

来源：智能矿山

《智能矿山》常设“视角·观点”专栏，邀请国内外矿山智能化领域专家及管理者，从矿山智能化建设创新技术成果与实践经验等方面撰写视角观点类文稿。

行业视野: 智能化
类别; 76个
关键词; 151位
专家; 63篇
论文; 49429IP
点击量; 139259次
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煤矿无轨辅助运输无人驾驶关键技术与发展趋势研究

作者(Author)：袁晓明, 郝明锐

摘要：首先，通过对比国内外矿山无人驾驶技术发展现状和我国煤矿智能化发展现状，指出我国煤矿井下无轨辅助运输智能化和无人化的发展水平相对落后，已经成为煤矿智能化建设的技术瓶颈和主要短板。其次，结合煤矿爆炸性环境安全要求和井下封闭受限空间的特点，系统分析了同步定位与地图构建技术，辅运巷道环境内的路径规划和主动避障技术，矿井环境高速低延迟无线通信技术等煤矿井下无人驾驶关键技术的应用特点，指出可覆盖井下路网的通信定位网络，多传感器融合的同步定位与地图构建技术，煤矿专用路径规划算法是无人驾驶技术在煤矿井下应用的关键。最后，根据井下人员运输、物料配送和特种作业3大煤矿辅助运输任务，提出了建设由人员智能通勤系统，井下物料自动配送系统和特种作业远程操控系统组成的智能无轨辅助运输系统的发展目标。

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智能矿山

2020年第01期

928

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煤矿带式输送机关键技术发展现状与展望

作者(Author)：蒋卫良, 郗存根, 宋兴元, 刘宁

摘要：煤矿带式输送机领域的发展主要围绕高效软启动及功率平衡技术、输送带动力学研究、运行稳定性和可靠性研究、智能感知技术、无人巡检技术、智能控制技术和智能化运维等方面阐述。目前高效软启动及功率平衡技术采用永磁直驱技术效率更高，节能效果更为明显，减小设备维护量，并提高了可靠性。通过输送带动力学研究开发带式输送机动态分析软件通过输送带压陷阻力研究开发低阻力轻量化输送带、高速低阻力托辊和优化托辊间距。采用煤流转载离散元（EDEM）分析技术优化设计，提高带式输送机运行的稳定性和可靠性。通过智能感知技术可以检测带式输送机实时煤量、异物识别、故障自主诊断等，无人巡检技术采用巡检机器人代替人实现带式输送机沿线多项工况检查。智能控制技术主要有启停自适应控制、煤量自适应调速、多级协同控制、煤流均衡技术等。存在的问题有低压陷阻力输送带的相关理论和数据测试研究不成熟；自动张紧装置的智能化控制技术和动态响应能力有待提高；非金属托辊的可靠性还需要进一步验证,不锈钢托辊成本高；煤量检测传感器的准确性和可靠性不足；故障诊断和识别准确度较差；异物识别、堆煤等采用视频图像分析技术易受外界因素和图像噪声影响,输送带纵向撕裂检测滞后，带式输送机巡检机器人爬坡难、功耗高、续航差,功能不足,电池充电困难；煤矿设备信息化建设水平落后；带式输送机托辊缺少唯一编号和标识，不利于辨识。节能低碳和智能化是煤矿带式输送机技术发展趋势。未来，永磁驱动技术将进一步与煤矿带式输送机深度融合，产生新一代高效集成永磁（滚筒）驱动系统。通过智能感知、智能控制、运维管理，建立带式输送机智能集控系统，代替固定人员值守。托辊更换机器人、托辊发电技术、智能化运维平台会成为带式输送机无人化技术的重要装备。

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智能矿山

2020年第01期

588

2268
煤矿设备智能维护与健康管理技术研究现状与展望

作者(Author)：曹现刚, 马宏伟, 段雍, 徐田波, 王岩, 李鹏飞

摘要：开展煤矿设备的状态主动感知、智能维护与健康管理技术研究，是实现设备全生命周期跟踪健康管理与服务的重要手段，是煤炭安全、高效、绿色、智能开采的关键因素。介绍了国内外煤矿智能化发展研究现状，对煤矿设备智能维护技术进行了概述。从煤矿设备大数据分析技术，智能故障诊断、健康状态评价及预测技术，智能维护决策技术等多个方面分析了目前煤矿设备智能维护与健康管理技术研究的现状及不足。基于煤矿设备智能维护与健康管理技术在未来煤炭智能化发展过程中的重要性，结合煤矿智能化发展要求及煤炭生产过程中实际存在的问题，提出了智能维护与健康管理技术的主要发展方向和研究热点，为后续发展提供了理论依据。

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智能矿山

2020年第01期

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数字孪生驱动采掘工作面远程控制技术分析及发展趋势

作者(Author)：张旭辉, 张超, 杨文娟, 毛清华, 马宏伟, 赵友军, 陈晓晶, 王岩, 薛旭升, 夏晶

摘要：针对目前煤矿井下智能采掘工作面建设和运行中存在的问题，对数字孪生驱动下的采掘工作面远程控制技术进行分析研究。在总结煤矿领域数字孪生技术应用情况的基础上，以数字孪生体技术通用参考框架为依据，结合煤矿实际情况构建采掘工作面数字孪生体应用框架，详细介绍了采掘工作面数字孪生体技术体系；在应用框架和技术体系的指导下，对实现数字孪生驱动采掘工作面远程控制的采掘工作面智能感知技术、数据实时无损传输技术、采掘装备精准位姿测量技术、采掘装备运行状态在线监测与维护技术、数据驱动的智能控制技术和数字孪生驱动远程控制数据交互技术等6大关键技术进行分析研究；最后介绍了数字孪生技术在煤矿综采工作面远程控制及监控、煤矿井下巡检机器人虚拟远程操控和采掘装备MR辅助维修技术等方面的研发及应用情况。

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智能矿山

2020年第01期

978

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综采工作面半实物仿真系统技术架构

作者(Author)：王世博, 葛世荣, 邹文才, 马光明, 王靖千

摘要：综采工作面控制系统的健壮性及其自主决策能力是实现综采工作面智能化的关键。体积质量庞大的综采机械装备，复杂多变且不可复现的煤层是综采工作面智能控制系统检验测试的难点。提出了综采工作面半实物仿真系统及其技术架构，为综采工作智能控制系统检验测试、提升自主决策能力提供试验平台。综采工作面半实物仿真系统可为煤机制造企业完善煤机产品的智能控制性能，煤矿生产单位优化开采工艺和控制策略，为煤矿员工提升操控能力与作业素质。

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智能矿山

2020年第01期

827

6282
VR/AR技术在智能化综采工作面建设中的应用现状与展望

作者(Author)：王学文, 谢嘉成, 李素华, 李娟莉

摘要：针对虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术在智能化综采工作面建设进程中的作用，介绍了VR/AR技术在智能化综采工作面建设中的地位和VR技术在设备管控、技能培训、人才培养、宣传推广等环节的支撑作用；通过分析VR技术驱动的综采生产数字孪生系统、虚实交互等研究现状，对AR技术在智能化综采工作面建设中的应用进行了综述，并对VR/AR技术在未来智能化综采工作面建设中的应用和研究领域进行了分析。

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智能矿山

2020年第01期

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智能矿山物联网存在技术短板及解决思路研究探讨

作者(Author)：贺耀宜

摘要：我国煤炭行业的智能化建设正在稳步推进，但由于缺少建设和评价标准，所建成的煤矿智能化水平参差不齐，同时由于制约煤矿智能化建设的一些技术难点尚未攻关，减人提效的效果并不显著。针对目前矿山智能化建设中物联网存在的不足和国家八部委《关于煤矿智能化发展的指导意见》对智能矿山提出的六大能力要求，将工业互联网“云、边、端”体系结构应用于智能矿山物联网，并从“制定矿山物联网信息编码与信息交互行业标准”、“煤矿井下超低功耗无线智能传感及能量捕获技术”、“煤矿井下受限空间高精度位置服务技术”和“边缘计算技术”4个方面的关键技术入手进行研究，进一步提升智能矿山物联网在深度感知、信息互联互通、统一精准位置、信息实效处理方面的能力。

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智能矿山

2020年第01期

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