“智能化学术聚焦”专题（《智能矿山》）

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“智能化学术聚焦”专题（《智能矿山》）

来源：智能矿山

《智能矿山》面向国内外矿山智能化领域科研、技术、管理等工作者，长期征集智能装备与机器人、智能监控与通信、透明地质与环保、智能采掘与运输、智能通风与安全、智能分选与储装等栏目论文。

行业视野: 智能化
类别; 8个
关键词; 379位
专家; 138篇
论文; 64609IP
点击量; 209713次
下载量

可视化寻迹履带式煤矿救援机器人设计与仿真

作者(Author)：王庆祥

摘要：现阶段煤矿设备正在向智能化方向深入发展,无人驾驶、远程采掘、数字化孪生控制、目标跟踪等功能不断完善。救援机器人可以在煤矿安全生产中起到非常重要的作用,在某些特定的作业区,由于空间限制、环境危险,机器人可以发挥其价值。现有的救援机器人功能单一,缺乏多功能、载重大、行程远的机器人,同时井下路面松软、左右轮驱动力不一致导致无法实现远程精确控制、越障能力较弱,给机器人的行驶控制提出了严峻挑战。

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智能矿山

2024年第04期

291

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基于透明地质的矿井智能水害仿真系统

作者(Author)：王少龙刘再斌安林王新苗刘晨光

摘要：随着工业大数据、物联网、5G、人工智能等技术的发展,给煤矿智能化发展带来了新的机遇,并在一些先进的矿井得到了应用。煤矿智能化是煤炭行业高质量发展的核心支撑,是实现无人化开采的必经之路。2020年,国家八部委联合下发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,制定了我国煤矿智能化3个阶段的发展目标,提出了煤矿智能化对地质保障技术的需求。矿井水害发生后,井下遇险人员无法及时得到地面调度工作人员的统一指挥,导致未能及时撤离或逃生线路选择错误。究其原因是新一代的信息技术在矿井水害管控方面应用甚少,缺乏对矿井供排水、在线监测、导水参数计算、水淹模拟等功能集成的专一水害管控平台。矿山防治水智能化就是结合信息感知、智能算法、数据挖掘等先进技术,对水害致灾因素进行有效筛选、自动识别和反馈控制的过程。笔者在调研国内外水害管控研究现状的基础上,应用大数据、人工智能、三维建模等技术,结合矿井实际生产需要,构建全矿井地质模型;在此基础上,实现富水区、防水闸墙、水泵等静态信息展示以及水文在线监测、排水系统等实时数据的实时展示;根据矿井突水位置、涌水量、水淹类型,开发了矿井水淹模拟、基于水淹模拟的最优路径规划算法等核心功能,为矿井水害发生时人员逃生应急指挥提供支撑;最终开发出一套集成水文地质模型、导水参数计算、水文在线监测、供排水路线、水淹模拟、人员逃生等功能的水害综合管控平台,以实现水害全生命周期的监测,为水害发生时的抢险救灾提供核心技术支撑。

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智能矿山

2023年第04期

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高效智能采煤机的研发与应用

作者(Author)：赵友军, 赵书斐, 赵亦辉, 王亮, 党景锋, 郑丹阳

摘要：目前,我国自主开发、自行设计制造的煤矿大型机电装备在国内市场占有率呈逐年上升态势,成为我国煤炭工业技术装备的主体,基本满足我国煤矿安全生产和高产高效矿井建设的需要。近年来,采煤机发展迅速并屡创佳绩,高端装备陆续推出,如世界首台8.8 m超大采高智能化采煤机、10 m超大采高智能化采煤机。采高记录不断刷新,一些技术及应用甚至达到国际领先。特别是随着国家加快推进煤炭行业供给侧结构性改革,煤矿智能化技术与煤炭产业融合发展提速,采煤机智能化技术应用快速发展,配合智能化综采工作面建设,推出了不少高效智能的煤机产品,如MG620/1660—WD智能化采煤机。中国煤炭工业协会发布的《2020 煤炭行业发展年度报告》指出:“十四五”末,全国煤矿数量将控制在4 000 处左右,国内煤炭产量控制在41 亿t 左右。在煤矿数量逐年下降和煤炭总产量逐步增长的背景下,采煤机的开机率和效率成为高产高效矿井关注的焦点。为进一步提高采煤的可靠性、智能化水平和工效,企业积极开展了相应的研究与实践。

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智能矿山

2024年第02期

400

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基于 UWB 精确定位技术的掘进工作面人员接近防护系统

作者(Author)：喻川

摘要：《煤矿智能化建设指南(2021 年版)》中针对智能掘进系统明确提出:“采用掘进工作面设备群和人员精确定位系统,实现设备间相对位置的精确监测和安全防护”;《智能化示范煤矿验收管理办法(试行)》中也要求:“掘进设备运行危险区域设置人员接近保护装置,具备人员接近识别与报警功能”。因此,为尽快实现煤矿智能化、安全化建设的目标,亟需在掘进工作面研发实施一套人员接近防护系统,以实现人员和设备间的双向报警、辅助作业人员安全生产。

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智能矿山

2024年第02期

576

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基于微色谱技术的煤矿自燃火灾智能监测系统应用

作者(Author)：王泽瑶, 白光星, 张琦, 贾明铄

摘要：根据《煤矿智能化建设指南(2021 年版) 》《煤矿防灭火细则》等文件指示,煤矿井下自燃火灾智能化监测建设作为煤矿智能化建设重要一环,需要建立火灾预警模型,实现火灾的超前预警。煤矿自燃火灾监测是指在煤层开采后,利用煤自燃过程中气体产物和温度变化,判识煤自燃状况,判断发火位置,实现对煤自燃火灾的实时在线监测预报预警。但因井下环境复杂、影响因素多,动态火情特征气体实时连续监测始终是难点。矿用束管监测系统是目前煤矿内因火灾监测的重要方法之一,通过监测煤矿井下环境中的火灾指标性气体体积分数变化,判断封闭火区内煤自燃发展程度,为井下煤火防治提供重要数据支持,保障煤矿安全高效开采。但随着矿井开采深度逐渐增大,束管应用长度也随之加长,增加了其维护管理难度,长距离束管气体监测出现失真,并且存在系统可靠性差、稳定性差、实时性差、维护成本高、分析周期长等问题;长距离传输易因束管破损、折弯、水堵等情况,气样无法正常输送至井上,无法采集到真实有效的气体数据;束管采用负压输气,气样易污染,诸多因素影响对煤矿自燃火灾信息的准确掌握。火灾超前预警的基础是相关指标性数据采集,为满足对超前预警的数据要求,笔者研发了基于微色谱技术的煤矿自燃火灾智能监测系统(简称煤自燃智能监测系统),可实现对煤矿火灾指标性气体实时监测,提高矿井对火灾超前预警的感知能力,实现无人化、智能化、精确化火灾监测。

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智能矿山

2024年第02期

386

134
无驾驶舱矿山运输机器人的设计与应用

作者(Author)：邵水才, 王荣, 郝鹏飞

摘要：当前,露天矿山普遍面临用工难和用工成本高的问题。大多数矿山均远离市区,矿区运输工作环境恶劣,现有司机老龄化严重,社会人员从业意愿低,员工培训周期长,多种因素导致露天矿山运输卡车司机紧缺。露天矿山卡车司机的运输工作不仅枯燥而且存在着一定危险性,驾驶员需要时刻关注环境变化,夜间工作还需要克服自身疲劳、视线不足等问题。因此,开发露天矿山卡车无人驾驶技术具有重要的现实意义。

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智能矿山

2024年第02期

420

378
液压支架立柱快速供液系统研发与应用

作者(Author)：李福洪

摘要：《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》明确了煤矿智能化发展目标、主要任务以及保障措施等内容,提出要加强对核心基础零部件关键技术的研发。液压阀作为中国煤炭工业机械的核心零部件,是煤矿机械智能化发展的重要组成部分。随着煤矿开采技术向着大采高及超大采高方向发展,液压支架支护高度也不断增加,从2.1 m到8.8 m,再到目前最新的10 m超大采高,支护强度和难度越来越大,不仅要求液压支架立柱千斤顶具备大流量过液能力,满足超大采高液压支架的快速降架、移架、升架,还要求减轻立柱千斤顶大流量过液时降低对阀的压力冲击和振动影响。传统换向阀控制液控单向阀执行立柱升降的方式不能满足大采高支架的工作节奏,严重制约了采煤工作面的推进效率,还威胁着一线工人的生命安全。当液压支架立柱需要进行升降动作时,液压系统能否在短时间内快速稳定地开启、卸荷以及自身可靠性都直接影响着液压支架立柱的使用效率和工作面顶板的支护安全。针对以上问题,笔者研发实践了煤矿液压支架立柱快速供液系统。

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智能矿山

2024年第02期

386

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煤矿机器人关键技术与应用场景分析

作者(Author)：裴文良

摘要：煤炭作为重要的能源资源,其开发利用面临着日益复杂的生产环境和安全挑战。为提高生产效率、降低成本、确保矿工安全,煤矿智能化技术被广泛应用于煤炭开采。煤矿机器人结合机器学习与人工智能技术,逐渐被应用于煤矿生产与安全管理。煤矿机器人具备自主导航、环境感知、生产作业和数据采集等功能。其采用先进的传感器、导航系统和控制算法,能够在复杂、恶劣的矿山环境下协助或代替人工进行危险作业。在传统的煤矿生产过程中,人工操作存在较高的风险,而且不能满足现代化煤矿的安全高效生产需求。因此,集成了机器人技术和智能化技术的煤矿机器人可以保障更高效、安全地生产,成为煤炭行业转型升级的重要技术。

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智能矿山

2024年第01期

553

353