“神东煤炭集团智能化建设成果”专栏(《智能矿山》)

近年来，国能神东煤炭集团认真贯彻新时期国家能源战略规划，紧抓煤矿智能化建设历史机遇期，加速打造智能化建设“神东样板”，先后在智能综采模式、智能掘进、煤矿机器人研发等方面攻克了一系列技术与装备难题，取得了一批重大科技成果，建成多个矿井智能化示范项目，为行业智能化发展提供了实践经验和典型示范。

行业视野: 智能矿山
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大柳塔煤矿基于5G网络的综采工作面人机生态协作模式应用

作者(Author)：任文清, 王文晖, 陈积梁, 贾宇涛

摘要：针对煤炭开采技术面临地质条件参测精度不够、动态信息监测不到位、各煤层开采面地质条件不同等方面技术难题,建设基于5G网络的智能综采工作面机器人集群及人机生态协作模式,满足数据实时监测、信息互联互通、网络架构运行稳定的协同发展,实现采煤机、液压支架、刮板输送机、泵站、巡检机器人等设备的可视化远程控制,工作面实现无人化跟机,生产人数由5 人减为2人,减轻工人劳动强度,免受粉尘、噪声的侵害,远离了危险的作业环境。降本增效,每年节约用工成本120万元;该模式应用保障产量超额完成,实现经济效益17.27亿元。

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智能矿山

2024年第10期

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上湾煤矿智能辅助运输系统建设与应用

作者(Author)：王添, 种磊, 闫鹏

摘要：上湾煤矿是国能神东煤炭集团有限责任公司现代化主力生产矿井之一,辅助运输作为上湾煤矿生产的重要环节,针对目前煤矿井下运输巷道狭窄、岔道多、照明光线暗、运输线路长、运输设备多、支架运输设备要求高等问题,保证运输车辆运行安全,减少井下运输事故发生,建设了上湾煤矿智能辅助运输系统,实现了矿井辅助运输装备的远程集中管控,运输效率提高了50%,有效减少井下违规驾驶行为,提高车辆运输能力,科学调度能力,车辆运行效率,延长车辆运行寿命,节约车辆运行成本,为车辆安全运行提供有力的技术保障。对高效、安全、减人提效发挥更大的促进作用,具有重要的推广使用价值。

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2024年第10期

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寸草塔煤矿变电所巡检机器人应用现状与问题剖析

作者(Author)：高永广, 刘亚东, 黄怀德

摘要：通过分析煤矿变电所场景特征及变电所人工巡检存在的问题,提出了煤矿变电所巡检机器人系统设计思路,以及其他行业机器人技术直接应用到煤矿井下的技术壁垒、关键技术,阐述了变电所巡检机器人系统组成及功能,以寸草塔煤矿井下变电所轮式变电所巡检机器人应用为例,分析了现有煤矿井下变电所巡检机器人的应用场景及应用价值、技术优势、发展前景。

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2024年第10期

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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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2024年第04期

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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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2024年第04期

272

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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

604

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基于全景视频拼接的自适应截割智能化工作面无人开采技术及应用

作者(Author)：迟国铭, 郑铁华, 刘孝军, 王文辉, 陈积梁, 柳军, 任文清, 贾宇涛, 白茹玺, 思广宇

摘要：神东煤炭集团是国家能源集团的主要煤炭生产企业,地处蒙、陕、晋3 省区能源富集区,负责国家能源集团在神府东胜煤田主要矿井生产运营。大柳塔煤矿是国能神东煤炭集团有限责任公司下属的一座特大型现代化矿井,地处陕西省神木市大柳塔试验区境内。大柳塔煤矿22 上303 综采工作面采高1.9 m,与大釆高工作面相比,工作面作业空间狭小,人员行走困难,劳动强度较大,长期以往会造成人员腰肌劳损、风湿性关节炎等,对作业人员的身体健康带来较大隐患。因此,智能化综采工作面建设具有重大意义。大柳塔煤矿秉承数据驱动、数字采矿的理念,基于沉浸式数字孪生、全景视频拼接、自适应规划截割等智能化无人开采技术,利用高带宽工业以太环网及矿井5G通信互为冗余的通信网络进行高速数据传输,建成1 套集采集、感知、分析、自主学习、规划、控制、干预的一体化智能工作面集控系统。该系统布置音视频、数据、Web、应用四大服务,集中融合十六大子系统,采用20 项先进技术,构建了智能化工作面无人化采煤+地面远程干预的高效智能化生产模式。

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2024年第03期

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10kV永磁直驱一体机的设计及在神东矿区的应用

作者(Author)：贺海涛

摘要：永磁变频直驱一体机以其低转速、大转矩、高效率、免维护和传动系统简洁的特点,逐渐受到煤炭企业的青睐,尤其在煤矿井下带式输送机驱动系统中,永磁变频直驱一体机具有很大优势。煤矿井下带式输送机是确保煤矿高效生产的主要设备之一,其运行质量及可靠性决定了矿井生产运输的效率和煤矿企业的效益。带式输送机的应用范围很广,经过长时间的发展,其驱动方式也在不断地更新升级。

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智能矿山

2024年第01期

460

238