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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; 175位
专家; 75篇
论文; 67538IP
点击量; 146645次
下载量

我国煤矿重大灾害预警技术现状及智能化发展展望

作者(Author)：张庆华, 马国龙

摘要：在煤矿智能化建设大背景下，发展煤矿灾害智能预警技术及装备是保障煤矿安全生产和高质量发展的有效途径。对我国煤与瓦斯突出、水灾、火灾、冲击地压、瓦斯与煤尘爆炸等煤矿重大灾害预警技术及装备近年来的研究与实践成果进行了系统梳理、归纳和总结，并指出了煤矿重大灾害智能预警亟待解决的技术难题：预警信息全面、及时、准确获取；多源、海量预警信息深度挖掘与融合分析；预警模型自学习、自优化；煤矿灾害信息集成、可视化与透明共享。针对这些技术难题，提出了煤矿重大灾害智能预警的重点研究方向：重大灾害智能感知技术及装备；井下高带宽、低延时、大容量、透明传输技术及装备；重大灾害智能预警指标及模型；基于GIS的重大灾害智能预警系统等，并详细指出了各研究方向的关键核心技术内容。通过这些技术及装备的研究，最终形成煤矿重大灾害智能预警技术体系。

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智能矿山

2020年第01期

960

1674
煤矿机器人关键共性技术与发展策略

作者(Author)：马宏伟, 聂珍, 王川伟, 薛旭升, 夏晶

摘要：依据我国煤矿智能化的发展战略，针对煤矿机器人发展现状，阐述了煤矿机器人是煤矿机电装备的核心成员，构建煤矿智能化系统的重要力量；凝练了煤矿机器人“换人、替人、协助人，航空、航地、航水域，监测、监控、监管理，救险、救灾、救生命”的光荣使命；分析了煤矿机器人研发面临的“空间有限，地形复杂；设备众多，系统庞大；传感检测，对象多变；电磁干扰，信噪比低；环境艰险，防护严苛；持续工作，续航不足”等六大严峻挑战；指出了煤矿机器人亟待解决的“本体设计、位姿检测、自主导航、运动规划、传感检测、智能控制、通信传输、防爆防护、人机交互、健康维护”等十大关键共性技术；提出了“点-线-面贯通，水-陆-空布局，人-机-群协同，基-技-用并行”的煤矿机器人发展策略；展望了煤矿机器人发展的美好愿景。

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智能矿山

2020年第01期

903

7415
煤矿井下自动化钻探技术概况与智能化发展前瞻

作者(Author)：王清峰, 辛德忠, 陈航

摘要：为探索煤矿智能化钻探技术与装备的发展前景与路径，回顾了煤矿井下自动化钻探技术发展所经历井下远距离手动控制阶段、地面远距离手动控制阶段、地面远距离自动控制阶段、双模式远距离自动控制等5个阶段，总结了各个阶段所取得的成果和存在的缺点。从现场应用、功能需求等方面展望了智能化钻探技术的发展趋势，提出了工况智能感知、控制参数智能调节、工况参数智能分析以及集群控制等主要研究方向，为智能化钻探技术的进一步发展奠定了初步的技术基础。从技术开发、科研立项、推广应用、转变观念等方面指出了政策引导的重要性，提出了产、学、研、政多级、多方联动的必要性。

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智能矿山

2020年第01期

658

1128
矿山运输装备智能化技术研究现状及发展趋势

作者(Author)：鲍久圣, 刘琴, 葛世荣, 袁晓明, 阴妍, 张磊

摘要：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。

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智能矿山

2020年第01期

2625

9587
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

1246

3257
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

861

2425
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

937

1130
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

1154

1655

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