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“神东煤炭集团智能化建设成果”专栏(《智能矿山》)

来源：智能矿山

专题来自于《智能矿山》2023年11期，共5篇研究成果。

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智能矿山

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  • 大柳塔煤矿5G ＋连续采煤机器人群协同作业应用探索

    作者(Author)： 王飞

    摘要：近年来,智能采矿作业逐渐向数字化、网络化、智能化方向发展。相较于综采工作面智能化技术的快速发展,掘进工作面智能化技术发展缓慢。掘进工作面生产设备多、调动频繁、环境恶劣、劳动强度大,瓦斯、粉尘、水害、顶板、设备误动作威胁作业人员的健康安全。随着回采规模的扩大,各矿井普遍存在采掘比例失调、掘进队伍庞大、安全管理难度大等问题,导致安全生产压力较大。5G+连续采煤机器人群协同作业是一种基于5G技术实现智能掘进作业的方式。通过连接掘进机、运煤车、破碎机等各种机器设备,形成协同作业模式,以提高作业效率和质量。在这种作业方式中,各种机器设备可以通过5G网络进行实时数据传输和通信,实现机器之间的信息共享和协同作业。5G+连续采煤机器人群协同作业可以实现机器的自动化和智能化作业,提高作业的准确性和安全性,例如:通过5G网络传输的高清视频和图像数据,可以实现对机器设备的远程监控和控制,减少人工操作的风险和误差。通过深入研究5G+连续采煤机器人群协同作业的技术原理,探讨其在实际掘进作业中的应用价值和前景,可为煤炭行业的数字化和智能化发展提供重要的技术支持。国能神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿(简称大柳塔煤矿) 利用矿井优势条件为智能化建设搭建发展平台,使智能化为矿井高产高效提供硬件支撑。根据《煤矿智能化建设指南(2021 年版)》井工煤矿智能化建设目标,大柳塔煤矿通过5G网络实现了连续采煤机、锚杆机、破碎机、卷缆车的集中监控,以及与带式输送机、局部通风机、供配电设备在同一平台协同作业,实现了连续采煤机远程控制、自主割煤、人工干预的生产方式,锚杆机自动钻锚、自动间距定位、自动行走与排距定位功能,卷缆车与连续采煤机无缝对接,大柳塔煤矿连采三队52508 掘进工作面实现了减人提效和远程控制目标,形成了一套完整的掘进智能化技术体系。
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    智能矿山
    2024年第04期
    498
    94
  • 锦界选煤厂煤泥水智能加药系统的研发与应用

    作者(Author)： 艾熙昭

    摘要：湿法选煤工艺是目前国内选煤厂适用的主流工艺,湿法选煤工艺无论是跳汰选煤工艺还是重介选煤工艺,实际生产时都会产生大量煤泥水,煤泥水的处理环节是湿法选煤工艺中的重要一环。选煤厂的煤泥水处理方式为加药浓缩沉降、压滤脱水回收。加药浓缩沉降产生的澄清水作为选煤厂循环水,在选煤厂生产中一直循环利用,如果循环水中煤泥含量过高,会直接影响跳汰和重介分选效果。为实现煤泥水高效沉降,国能神东煤炭洗选中心锦界选煤厂(简称锦界选煤厂) 研发建设了一套适用于该选煤厂的煤泥水智能加药系统。
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    智能矿山
    2024年第04期
    133
    56
  • 煤矿井下长距离巷道智慧巡检机器人研发与应用

    作者(Author)： 刘建, 高永广, 黄怀德

    摘要：我国大部分煤炭资源存储位于地底深层,要保证煤炭安全生产,需要一个强大的安全监控系统。煤矿安全监控系统已被纳入国家安全生产监督管理总局确定的安全生产“七大攻坚举措”项目中。尽管煤矿安全监测系统日趋完善,但仍然缺乏一种高效便捷的方法来监测巷道中的危险因素,如巷道形变、顶板塌方、锚杆脱落等。传统的人工巡检在井下安全检测中面临着劳动强度大、漏查率高、安全性差、条件恶劣等问题。随着智能矿山的建设,分布式定点监控和视频巡检机器人已经在保障生产现场安全方面扮演了关键角色。其向监控中心提供的详细而全面的实时信息和图像数据,满足事故预防和分析的需求。然而,由于定点视频监控的覆盖范围有限,要实现全面覆盖就需要投入大量监控人力和物力资源,这在经济和效率上并不是最理想的方案。而巡检机器人可以满足煤矿智能化建设需求,但机器人技术距离实际应用仍有较大差距,大多依赖井上工作人员的远程监控。此外,受限于机器人电源供给问题,巡检机器人巡检距离有限,设备成本较高,无法满足煤矿生产过程的大范围的覆盖。因此,亟待一种长距离智能巡检装置以实现对煤矿井下巷道的智能化、全方位监测。
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    智能矿山
    2024年第04期
    344
    72
  • 搬运机器人在寸草塔二矿的应用

    作者(Author)： 王占飞, 刘生江, 于明航, 吕晓伟, 王涛

    摘要：煤炭作为我国的主要能源和基础原料,在国民经济中占有举足轻重的地位。在煤炭行业,安全、高效生产是永恒的主题,煤矿智能化生产是煤炭工业发展的必然趋势。目前在煤炭开采过程中,巷道掘进与支护工作需要大量的辅助物料。多数情况下,受围岩应力影响,巷道变得狭窄,地面变得凹凸不平,因此小型设备和辅助物料的运输只能采用人拉肩扛的形式,工人劳动强度大,运输效率低,人工搬运工作在井下相对复杂、危险、繁重,搬运过程中容易发生人身伤害和机器故障等问题。搬运机器人采用遥控驾驶技术、智能感知技术,具有大载荷、适用性强等特性。此外,搬运机器人作为现代制造业生产物流中的关键装备之一,具有作业范围广、无人化等优点,可以代替人工进行煤炭井下物料的运输作业,有助于实现减员增效的目标,保障人员的安全性。
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    智能矿山
    2023年第11期
    385
    209
  • 辅助运输新能源电动车+无人驾驶系统在上湾煤矿的应用

    作者(Author)： 王旭峰, 高文才, 毛自新, 沈飞, 王添, 董海源, 高雅男

    摘要：煤矿辅助运输系统负责运送包括井下除原煤之外的各种材料、设备和工作人员,具有路线多变、运输品种多、运输环境差等特点,一旦辅助运输环节出现问题,不但影响生产,还可能会造成人员伤亡及财产损失。为提高煤矿运输效率及运输安全,国能神东煤炭集团有限责任公司上湾煤矿(简称上湾煤矿) 配备了大量的防爆柴油无轨胶轮车,这些车辆在使用过程中较好地实现了性能可靠、机动灵活的目标,但在使用过程中也发现了一些问题:柴油发动机产生的尾气虽经过一定的净化处理,但在井下狭窄的巷道中留存的部分尾气仍会对作业人员的健康带来一定程度的伤害;柴油发动机在工作过程中噪声较大,造成很大的环境噪声污染。为解决以上问题,上湾煤矿作为国能神东煤炭集团有限责任公司(简称神东煤炭集团) 新能源电动车试验基地,积极响应国家创新、绿色发展的要求,认真分析制约井下辅助运输系统运行的原因并制定相应的对策,通过5G+UWB网络实现井下设备互联,应用绿色新能源电动车、无源光伏充电站、车辆无人驾驶系统,助力实现国家“双碳”目标,推进煤炭安全绿色、高效、智能化生产和井下辅助运输管理“无人则安,少人增安”的建设。
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    智能矿山
    2023年第11期
    372
    290
  • 连采工作面集控系统技术在大柳塔煤矿的应用

    作者(Author)： 王波, 吴晓娥

    摘要：2021 年5 月,国家能源局、国家矿山安全监察局发布《关于支持鼓励开展煤矿智能化技术装备研发与应用的通知》,重点强调煤矿智能化装备发展应自主可控与产学研用相结合,不断提升煤矿智能化技术装备国产化、成套化水平。目前,煤矿井下连采工作面供电设备多,且在巷道中分布较为分散。在日常生产、检修时,这些供电设备需要频繁停送电,工人每次停送电需要步行很远的距离,给作业带来诸多不便,耗费了作业人员大量体力。同时,连采工作面的输送带大部分不能实现数据采集和远程监控,需要配备专人值守,增加了不安全因素,提高了企业人力成本,限制了煤矿智能化发展。基于此,国能神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿(简称大柳塔煤矿) 开发了连采工作面集控系统技术(简称集控系统),并在连采七队进行了实践应用。集控系统对连采工作面供电设备和输送带系统进行集控改造,通过统一的监控平台实现了对供电设备和输送带系统的数据采集和集中监控。集控系统远程监控功能的应用,使得连采输送带实现了远程值守,不用再设立专门的连采输送带岗位工,有效减少了井下工作人员数量,提高了煤矿连采工作面作业安全性和生产效率。
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    智能矿山
    2023年第11期
    347
    219
  • 布尔台煤矿灾害综合预警监控平台的建设与应用

    作者(Author)： 任建慧, 李宣良, 刘春生, 宋小飞, 刘耀辉

    摘要：煤矿灾害的发生往往造成大量人员伤亡和财产损失,严重影响国家经济发展和社会稳定。《煤矿安全监察员管理办法》明确要求煤矿企业建立健全的安全生产监控预警系统,加强对煤矿的实时监测和预警,提高煤矿的安全生产管理水平。然而,目前煤矿灾害综合预警监控存在着监测参量单一且独立、监测数据实时共享性差、联合分析的时效性差等问题。因此,加强煤矿灾害预警监控系统的建设与应用,对完善煤矿应急管理理论与方法、减少和避免事故发生、保证煤炭产业安全健康发展等具有重要的现实意义。国能神东煤炭集团有限责任公司布尔台煤矿(简称布尔台煤矿) 秉承矿井灾害“可防、可控、可治”的理念,以“灾害监测实时化,预测预报自动化,解危检验标准化”为目标,基于“多参量综合预警算法+实时数据采集+综合数据分析”技术,利用多种软硬件接口,构建了全矿井统一、稳定和高效的布尔台煤矿灾害综合预警监控平台(简称煤矿灾害预警监控平台)。煤矿预警监控平台以煤矿灾害预报和防治为主,包括对矿井灾害的“分类、评价、解危、预警、检验、支护、管理”等主要环节进行多因素全流程的数据采集、智能分析、措施优化,事先预控矿井灾害事故,实现矿井灾害预警智能化决策。
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    智能矿山
    2023年第11期
    411
    404
  • 基于UWB技术的采煤机定位系统

    作者(Author)： 谢巧军, 蒙昱璋

    摘要：采煤机精确定位是煤矿智能开采的重要环节,目前,采煤机定位主要基于惯性导航系统(简称惯导系统) 来实时获取采煤机的位置信息。然而,随着惯导系统的长时间使用,其累积误差不断增大,导致采煤机定位不准确,需要定期进行校准。笔者提出了一种基于UWB技术的采煤机定位系统(简称采煤机UWB定位系统),采用定位系统结合原有惯导系统的采煤机动态定位方法,不仅具备惯导系统的自主定位特性,同时可解决单一惯导系统因累计误差大而失准的问题,从而适应煤矿工作面复杂工况,可实现高精度采煤机位姿定位。UWB技术具有厘米级的定位精度,通过UWB无线通信的TDOA定位算法来确定采煤机的精确位置。采煤机UWB定位系统具有定位精度高、抗干扰能力强等优点。
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    智能矿山
    2023年第11期
    408
    255
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  • 转化果(图文)

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