“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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专家; 39篇
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布尔台煤矿一次成巷高机动性快速掘进系统

作者(Author)：肖华明, 王再军, 钟洋洋, 王皓雨, 单永平

摘要：2020 年以来,通过煤炭产业与数字化、智能化技术深度融合来提升煤矿安全治理体系和治理能力现代化水平,已成为煤炭行业高质量发展的必由之路。然而,掘进工作面存在地质条件复杂、支护量大、支护效率低导致的单进水平低的问题,制约着智能化设备的应用。为解决上述问题,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)探索应用了一次成巷高机动性快速掘进系统(简称快速掘进系统),包括锚运破一体机+大跨距桥式转载机+自移机尾、机器人群等。该系统成功应用后,不仅支护效率成倍增加,而且实现了掘支平衡,显著提高生产效率;引进机器人群取代人工作业,最大限度保障了人员安全,提升员工待遇。

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智能矿山

2023年第12期

900

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基于Asterisk系统的自助呼叫中心在保德煤矿的应用

作者(Author)：高鹏, 张萌

摘要：随着煤矿智能化建设项目的持续推进,煤矿原有的模拟电话系统已无法适应呼叫中心业务数字化升级的要求,且在原有程控交换机上进行业务配置升级,也已无法获得相关设备厂商的技术支持。保德煤矿使用的程控交换机设备多数已使用20 年以上,虽然稳定可靠,但是功能配置硬化,无法融入煤矿智能化建设的创新体系中。程控交换机需要使用专门的硬件环境或者语音对相关号码进行接听、拨号、指令配置,不但需要原有设备配套厂商的专业话务人员进行操作和调试,而且该程控交换技术已经面临被新技术取代的趋势,对现有设备维护升级意义不大。相反,若要对整个呼叫系统进行彻底升级改造,则需要投入较高的费用。为解决以上问题,保德煤矿应用了基于Asterisk 的开源软交换系统(简称Asterisk 开源系统),对煤矿现有模拟电话系统进行IP 化升级,利用SIP 协议,使用VoIP 技术,架设IP 电话,进行智能语音业务配置,统一数字电话系统,建立了基于Asterisk开源系统的煤矿智能化自助呼叫中心(简称煤矿自助呼叫中心)。

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2023年第12期

300

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基于国产软件的煤矿智能管控平台

作者(Author)：郭宏伟, 张云亮, 田立栋, 黄威, 刘正

摘要：2023 年7 月5 日,经过中国煤炭工业协会组织评选,发布了2021-2022 年度煤炭行业两化深度融合优秀项目名单,这些项目是煤炭行业贯彻落实党的二十大精神,深入推进信息化和工业化深度融合发展过程中涌现的先进代表,为推动煤炭行业信息化、数字化、网络化、智能化发展,突破核心关键技术、解决企业共性难点问题、促进新技术转化落地应用、推进模式体制机制创新,提升煤炭工业发展的科学化水平做出了积极探索,具有行业示范意义和推广价值。为进一步推广煤炭行业两化深度融合先进技术、成果、模式和经验,《智能矿山》特开设“煤炭行业两化深度融合优秀项目”专题,选部分优秀项目进行重点报道,以飨读者。

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2023年第12期

937

483
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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2023年第11期

473

248
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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2023年第11期

483

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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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2023年第11期

414

247
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

533

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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

514

294