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“革新·改造”专题（《智能矿山》）

来源：智能矿山

《智能矿山》常设“革新·改造”专栏，面向矿山行业科技工作者，征集智能采掘、智能运输、智能安控、智能通风、智能选煤、智能装备、煤矿机器人等专业领域，贴近矿山生产实践，具有较强实用性的技术革新与经验改造类的短文。

行业视野: 智能化
类别; 0个
关键词; 107位
专家; 44篇
论文; 18190IP
点击量; 28436次
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采煤机惯性定位测试系统装置研制

作者(Author)：朱胜强, 刘聪, 邱锦波, 戴建平, 史春祥, 暴玉森, 张启志, 张燕

摘要：控制采煤机自适应截割和保持工作面直线推进的关键技术是实时获取采煤机的准确定位信息。矿用惯性定位技术(采煤机惯导) 通过高精度陀螺仪和加速度计,可在井下GPS拒止环境下确保采煤机长时精准定位,是采煤机自动化截割的前提,也关系到刮板输送机和液压支架的状态监控,是工作面“三机”协同的关键技术。中煤科工集团上海有限公司(简称上海煤科)致力于该关键技术的攻克和国产化产品的研发。自2021 年起,启动了多个研发项目,研发SIPG 系列国产化采煤机惯性定位导航装置,性能对标澳联邦科学与工业组织的LASC系统(100 mm定位精度)。行业内对惯导定位精度的测试通常采用跑车测试,但在研发过程中,研究人员发现原用于标定采煤机惯导定位误差的跑车测试方法失效。以GPS轨迹作为“参考真值”评估惯导轨迹精度。更简易方法是从起点出发后返回起点,用轨迹起始点的重合度评估精度,如图1所示。GPS 定位精度受天气、卫星数量和路径遮蔽等因素影响在10~100 mm波动,该精度无法指导定位精度为100 mm的国产采煤机惯导研发要求,并且传统跑车测试存在投入大、无法自动测试、客观性不强等问题。因此,上海煤科测量攻坚QC 小组提出了“研制高精度自动化的采煤机惯导测试系统装置”课题,从科研需求出发,旨在提高采煤机惯导系统定位精度验证试验的参考真值精度和自动化程度,研制出采煤机惯性定位测量装置,提出新的采煤机惯性定位误差测试方法,提高采煤机惯导系统的测试精度和效率,推动智能化采煤技术的发展,增强我国在矿山设备自动化领域的竞争力。

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智能矿山

2024年第12期

286

74
一种仿动物骨筋结构的钻杆防掉技术

作者(Author)：董昌乐, 董萌萌

摘要：煤炭开采过程中的坑道钻探是一种最直接的隐蔽致灾因素探查技术,是保障煤炭安全高效开采的重要技术手段,矿用钻杆是坑道钻探必不可少的机具,2022 年相关统计数据显示,我国矿用钻杆年消耗量约33.1 万t,市场规模约55.6 亿元。

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智能矿山

2024年第11期

181

94
煤矿带式输送机电机振动故障分析及处理对策

作者(Author)：李俊, 高超, 赵倩曦

摘要：煤矿矸选系统带式输送机是重要生产设备之一,具有点多、线长、面宽的特点,带式输送机作为输煤系统的重要组成部分,对洗煤厂的安全运行至关重要。平宝煤业首山一矿矸选带式输送机在以往的运行中,主要依靠人工点检监测设备的运行状态,不能及时发现设备故障,导致带式输送机经常发生突发故障。自2023 年安装无线监测系统以来,可实时监测设备运行状态,及时发现设备早期故障风险点,该带式输送机突发事故频次明显减少。

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智能矿山

2024年第10期

305

96
车帮自动清扫装置的研究与应用

作者(Author)：姚壮, 岳智努

摘要：根据国家相关部门进行的数据统计,2020 年全国煤炭产量为39.02 亿t,其中铁路运输17.9 亿t,2021 年全国煤炭产量40.7 亿t,铁路运输占比进一步扩大。我国煤炭运输最主要的方式为铁路运输,约占全国煤炭总产量1/3,铁路运输发挥着巨大作用。目前煤炭火车装车站场所,当火车车厢装运完成后,需进行车帮清扫作业,将车帮上撒落的煤清扫进车厢内。清扫作业目前大部分采用人工作业。作业时,车厢每侧2~3 人站在操作台上,用扫把、铁锹将煤清理进车厢内。根据装车进度,操作员一般需在2 min 内完成清理工作,每装一列车,连续工作100~200 min,如果装车站连续装车,清扫作业需连续进行。长期人工清扫作业过程中,发现存在以下问题:(1) 需要人工多,劳动成本较高。(2) 工人连续作业,劳动强度较大。(3) 工作环境恶劣,粉尘较大,冬季气温较低。(4) 清扫效果不佳,经常有疏漏和残余。基于以上问题,急需要开发可行、可靠、高效、高质量的车帮自清扫系统。

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智能矿山

2024年第09期

371

152
水动力空气调节器的研发与应用

作者(Author)：刘少辉

摘要：煤矿井下提升机系统操作硐室在夏季期间空气闷热,值班司机在高温环境条件下工作,经常导致身体不适,有时候受高温闷热环境影响导致出现操作失误,给提升机安全提升带来隐患。以往都是采取大功率防爆排风扇直接对着硐室吹风的方式进行降温,不仅电能消耗大,而且降温效果不明显,产生的噪声直接掩盖主提升信号铃声,有时候主提升信号发出很久后,值班司机没有及时发现,影响提升效率。为了给煤矿井下值班硐室人员在夏季提供舒适的工作环境,减少环境噪声,降低电能消耗,研制了水动力空气调节器,用于煤矿井下高温闷热硐室调节环境温度。水动力空气调节器是一种用于煤矿井下固定值班硐室全机械运行空气调节装置,能够实现硐室环境降温,为硐室值班人员提供舒适的工作环境,同时水动力空气调节器不消耗电能,调节器内部传动部分采用强磁场相互作用,空气调节器送风机构转动利用永久铁磁性强磁体传递,没有采用任何电气部件,属于煤矿井下新型绿色节能环保产品。

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智能矿山

2024年第08期

265

96
应用倾角传感器实现对斗轮机悬臂俯仰角度的精确测量

作者(Author)：陈跃武

摘要：斗轮堆取料机(简称斗轮机) 是一种广泛应用于火电厂输煤系统的重要大型燃煤运送设备,既可以把进厂陆运煤、水运煤输送到条形煤场进行有序堆放,也可以把条形煤场存储的燃煤通过带式输送机运送到煤仓间给火电厂的锅炉输送燃烧介质,从而为火电机组稳定运行提供持续的动力。斗轮机主要由斗轮机构、回转机构、行走机构、尾车升降机构、悬臂皮带输送机构、悬臂俯仰机构等部件组成,采用轨道行走布置方式,悬臂可以左右回转,满足不同角度的堆取作业,悬臂还可以上下俯仰,以实现不同高度作业,斗轮机构则仅在取料作业时使用。斗轮机作业过程中把数字量、模拟量输入PLC (可编程控制器),PLC通过逻辑运算后输出信号来对作业过程进行控制,以实现斗轮机各部件之间的联锁控制,从而实现安全可靠高效的堆、取工作。近年来,随着智能化数字化煤场建设和锅炉掺配煤的需求不断增大,对斗轮机的自动化程度和作业精度要求越来越高,尤其是斗轮机悬臂俯仰机构,其俯仰角度的准确性决定了斗轮机堆煤、取煤的精准度,因此如何对斗轮机悬臂俯仰角度进行精确测量是当前需要研究的一个现实课题。

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智能矿山

2024年第07期

321

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露天矿山空气间隔装药爆破技术优化与应用实践

作者(Author)：张玉淋

摘要：随着国家基础设施建设日趋完善,诸多爆破作业单位面临被市场淘汰的严峻危机,而露天矿山爆破工程以其相对稳定的业务量和可观的市场规模,成为了行业的优质业务,因此现阶段改进爆破技术,降低爆破成本,提高自身综合竞争力,是爆破作业单位走向高质量发展的必由之路。笔者探讨了空气间隔装药技术在露天矿山爆破中的实际应用案例,探究了以PVC管为空气间隔器的优化方法在露天矿山空气间隔装药爆破作业中的应用,旨在探究这一创新方法是否能有效提高爆破作业效率,改善爆破效果,并降低爆破综合成本。

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智能矿山

2024年第06期

284

186
煤矿井下标准化智能牌板系统的研发与应用

作者(Author)：樊琦, 张玉蓉, 张永利, 庞凯华, 郑小龙, 李佳乐

摘要：煤矿安全生产标准化管理是国家从政策层面对煤矿安全生产管理提出的严格要求。标准化管理在煤矿企业已经实行多年,在预防和减少煤矿安全事故及保障煤矿生产安全和矿工生命安全方面都起到了积极作用。目前,煤矿井下标准化管理要求各种牌板仍然以静态展板为主。煤矿井下恶劣的生产环境、复杂的生产工艺、庞大的生产系统和各种动态变化的因素导致各种材质的静态展板在前期设计制作和后期安装维护过程中会不断消耗大量人力物力和资金成本。近年来,随着煤炭行业“两化深度融合”和“互联网+”不断发展,煤矿智能化建设已成为煤炭行业高质量快速发展的必由之路。国家也相继出台了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》《煤矿智能化建设指南(2021版)》等政策文件。随着煤矿企业标准化管理不断深入和智能化建设不断推进,传统的静态展板资料信息更新不及时,安装维护成本不断增加的问题已经严重影响煤矿企业提升标准化管理水平和推进智能化建设进度。笔者团队以解决煤矿企业现实问题为出发点,与西安科技大学、中煤科工西安研究院(集团) 等单位联合研发,研制出煤矿井下标准化智能牌板系统成套装备(一种基于标准化管理的智能触控大屏显示设备),以期替代煤矿传统的静态展板,助力煤矿企业提升标准化管理水平和加快智能化建设进度。

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智能矿山

2024年第05期

567

336