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“煤矿智能运输技术与应用”专题

来源：工矿自动化

专题来自于与《工矿自动化》2022年第6期，共12篇研究成果。

行业视野: 智能化
类别; 80个
关键词; 45位
专家; 12篇
论文; 2908IP
点击量; 2871次
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智能选矸机器人关键技术研究

作者(Author)：张袁浩, 潘祥生, 陈晓晶, 霍振龙, 任书文, 季亮

摘要：介绍了智能选矸机器人应用与研究现状，指出目前智能选矸机器人主要基于X射线和图像识别原理，利用高压气动分拣和桁架机器人抓取进行煤矸分离；智能选矸机器人分拣执行机构主要有桁架式、并联式、串联式等类型，响应速度快，常常以“拨”和“抓”的形式分离矸石；在胶带运输过程中，智能选矸机器人“拨”需要考虑不同矸石尺寸的兼容性及运动路径的优化，“抓”需考虑机械手的作业空间及机器人的承载能力。分析了智能选矸机器人在现场复杂环境中有效实现矸石分拣的基于深度学习的煤矸识别、面向非结构多约束环境的选矸机械臂运动规划、基于力反馈的机械臂主动柔顺控制、多臂协作分拣任务分配策略及控制等关键技术，并指出基于深度学习的煤矸识别技术作为选矸机器人的关键技术之一，仍需在煤矸数据集高效构建方法、煤矸识别算法的泛化性提升及实时性优化等方面进行进一步研究。结合现场应用和机器人智能化发展需求，指出了智能选矸机器人今后的研究方向：针对现场复杂环境进行技术改进，提高煤矸识别算法的鲁棒性和自适应性；适应复杂环境的智能感知和控制技术及矸石高精度三维位姿估算技术的研究；基于力位混合控制的选矸机器人智能拣矸技术研发；智能选矸机器人井下选矸技术探究。

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工矿自动化

2022年第06期

238

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煤矿辅助运输系统智能化现状分析及框架设计研究

作者(Author)：常凯, 刘志更, 袁晓明, 李媛

摘要：介绍了国内外露天煤矿和井工煤矿辅助运输智能化技术发展和应用现状：露天煤矿的智能辅助运输系统已经实现了矿用卡车在固定路段内的无人驾驶、自动装载、自动卸载、主动避障、智能调度等功能，工程实践也取得了不错的应用效果；井工煤矿辅助运输智能化目前还处于装备的单机智能化发展阶段，尚未形成集车辆调度、运行状态监测、交通指挥、物资管控等功能于一体的辅助运输智能化系统。重点分析了井工煤矿智能辅助运输系统存在的主要问题：井下定位系统精度低和实时性较差、调度系统功能缺乏有效融合、驾驶辅助系统模块不健全、无人驾驶技术滞后和缺乏试验条件等。基于《煤矿智能化建设指南（2021年版）》中关于智能辅助运输部分的相关要求，提出了辅助运输系统智能化建设的总体目标，根据总体目标设计了煤矿辅助运输系统智能化框架：（1）物资编码和物资集装化运输，实现物资从仓储、编码、装车、运输、卸车到回收过程的全流程信息化管控。（2）自动装卸和自动接驳，实现物资在轨道机车、单轨吊、无轨等不同辅助运输方式之间的自动转运和接驳。（3）精准定位和智能导航，实现人员及运输设备的精准实时定位、路线规划和实时导航。（4）车辆智能调度，实现辅助运输综合信息展示、数据传输、状态监测、调度指挥和健康管理等功能。（5）驾驶辅助系统，建设防疲劳驾驶预警、360°全景环视监控、预防撞、交通标志识别、下坡行车辅助制动、自适应照明等智能化子系统，提高机车运行的安全性。（6）辅助作业机器人替代，实现井下辅助作业场景的机器人自动化作业，减少用工数量，提高辅助作业整体自动化水平。（7）无人驾驶，实现机车在矿井下的无人驾驶常态化运行。该研究可为智能辅助运输系统的建设和发展提供借鉴。

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工矿自动化

2022年第06期

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我国露天矿智能运输技术现状及发展趋势

作者(Author)：王忠鑫, 辛凤阳, 陈洪亮, 宋波, 田凤亮, 曾祥玉, 白怡明

摘要：运输环节作为露天矿生产工艺的最重要因素之一，其智能化是矿山整体智能化技术的重要研究内容。介绍了露天矿运输系统的构成及分类；明确了露天矿智能运输系统是以露天矿煤岩高效运输为应用场景，以智能化运输装备为核心载体，将物联网、云计算、大数据、人工智能、移动互联等数字技术与露天矿运输系统运行原理和工艺要求深度融合，建立运输系统内设备、环境、物料的自主协同高效运行体系，进而建立起大范围内发挥作用的实时、准确、高效的运输综合管理系统，其构成要素主要包括基础设施、运输工具和运算技术。指出露天矿传统运输系统与智能运输系统的区别在于智能运输系统以提高现场生产作业安全和效率为目标，服务对象由原来的生产管理人员转变为生产作业人员。从基础设施智能化、装备智能化、管控智能化、维保智能化和设计智能化5个方面，综述了我国露天矿智能运输系统的研究和产品应用现状。分析了露天矿卡车运输系统和带式输送机运输系统实现智能化亟待突破的关键技术：卡车智能运输关键技术包括矿山复杂路况的环境感知技术、无人驾驶卡车线控改造技术、多目标智能调度技术、有人-无人混编设备群智能协同技术；带式输送机智能运输关键技术包括工作面带式输送机自主横移技术、自移式大倾角带式输送机运输技术、带式输送机运行控制技术、带式输送机状态在线检测技术、带式输送机智能巡检技术、带式输送机无人化维护技术、带式输送机运输系统智能管控平台。指出露天矿智能运输发展的趋势为连续化、无人化、低碳化、高效协同和本质安全。

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工矿自动化

2022年第06期

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井工煤矿运输系统智能化技术现状及发展趋势

作者(Author)：陈晓晶

摘要：井工煤矿运输系统按运输对象不同可分为主运输系统和辅助运输系统。阐述了我国井工煤矿主运输系统和辅助运输系统底层装备和系统智能化技术现状，从顶层规划和标准体系、单机智能化等方面分析了主运输系统和辅助运输系统智能化技术存在的问题。重点介绍了3种主运输系统智能化关键技术，包括基于全数字化的FCS（现场总线控制系统）分布式带式输送机通信控制技术、基于机器音视觉的多传感融合增强型带式输送机保护技术、煤流线协同经济运行控制技术，以及2种辅助运输系统智能化关键技术，包括基于工业互联网架构的煤矿井下辅助运输管控一体化技术、煤矿井下车联网及无人驾驶技术。结合《煤矿智能化建设指南（2021年版）》对智能主煤流运输系统和智能辅助运输系统的要求，从近期和中远期阐述了井工煤矿主运输系统和辅助运输系统智能化发展趋势及目标。提出现阶段我国井工煤矿主运输系统应重点研究基于机器音视觉多传感融合的带式输送机增强型保护和检测技术、智能巡检机器人技术等，辅助运输系统应重点研究精细化闭环管控和高级辅助驾驶技术。

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工矿自动化

2022年第06期

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