兖矿能源集团掘锚一体机应用经验

目前,采煤智能化发展迅速,长壁智能开采技术的应用加快了工作面回采速度,采掘失调问题日益突出。高效、快速掘进装备的应用受到越来越多的关注,兖矿能源集团在快速发展的同时,始终引领煤炭行业装备升级潮流,在掘锚一体机的应用方面开展了积极的探索与实践,同时配置适宜的后配套系统,通过现场实际应用,积累了丰富的经验,同时有效保障了矿井正常生产接续,为企业的健康、稳步发展奠定基础。

信息化在厂矿机电设备管理维护系统中的应用

随着智慧矿山的建设和煤矿智能化的发展,厂矿单位对设备管理维护提出了新的需求。为了改善厂矿单位机电设备管理的信息化程度,提高企业设备业务处理效率,笔者团队建立了“设备云管理系统平台”,该系统平台具有设备树、设备档案、前期管理、仓储管理、设备入役、运行维护、设备报废以及看板管理等8项基本功能模块,能够实现与基层企业生产过程密切相关的计划、运行、维护、维修、更新、改造、报废等设备管理环节的标准化和信息化作业,进而有助于改善厂矿现有机电设备管理维护模式,增强设备对企业生产的保障能力,最终实现设备管理全生命周期管理和智能化管理。

机电设备运转平台设计与应用探析

机电设备在煤矿资源开发利用过程中有着不可替代的作用,机电设备的运用、管理、检测直接关系到煤矿资源开发利用的效益,是煤矿企业经营管理中一项重要的工作。本文针对煤矿机电设备在使用中产生的问题,建立一套智能化煤矿机电设备运转平台,主要包括设备运转平台、厂矿机电设备管理系统、智能报表平台,实现对机电设备管理、监测,保障煤矿机电设备工作性能的良好,充分发挥作用,提高煤矿生产效率。

人工智能AI技术在煤矿安全管理中的研究与应用

构建通用算力和人工智能算力专用的基础设施与基于视觉和图网络的大模型平台,利用现场摄像仪,通过机器视觉+AI技术实时对作业现场进行监控,切实解决现场人、机、环境的有效监管问题,为智能监测与在线分析提供准确的数据支撑,安全生产管理实现由劳动密集型向技术创新型转变。

矿山机械设备液压故障处理研究

矿山市场在平稳发展的过程中,逐渐进入了机械自动化作业阶段,每个矿山的开采中,越来越多机械设备资金投入运用,提高了开采质量的同时也会减少人工作业量。但矿山作业里的机械设备种类多,加上机械设备处在恶劣环境下,机械故障难题在所难免。很多矿山开采作业中,都存在机械设备液压机常见故障,比较严重干扰了机器设备的可靠性、稳定性,严重影响正常开采作业。文中对当前液压机械中几类较为常见的故障与形成原因进行了详细剖析,并以此为基础制订出相匹配解决方案,希望借此能够给相关人员带来一定协助。

变频节能技术在煤矿机电设备中的应用探讨

近几年,我国人口快速增加,能源消费相继增加,特别是对煤炭的消费特别突出。我国是一个拥有大量煤炭的国家,但由于供需矛盾以及人们对资源的不合理利用,使煤炭资源储量急剧下降。本文重点对变频节能技术在煤矿机电设备中的应用进行了探讨。

基于空心微柱介电层的柔性电容式压力传感器

提出了一种使用空心微柱介电层的柔性电容式压力传感器,通过倒模的方法制备PDMS和BaTiO_(3)复合材料的空心微柱介电层,通过在PET薄膜上丝网印刷导电银浆制作为阵列式电极。实验表明,该传感器在压力范围为0~5 kPa,5~50 kPa和50~200 kPa时的灵敏度分别为0.498,0.026和0.008 kPa^(-1),最小检测压力可达35 Pa,在1000次重复压力实验中表现稳定,且具有快速的响应速度(约134 ms)。该传感器制备方法简单高效,制作成本低且便于大规模制备,同时该传感器在准确性、稳定性、灵活性等方面都有优秀的表现,可被应用于可穿戴电子设备和智能机器人等领域。

矿用本安型轨道式巡检机器人行走机构研究

随着数字化转型的推进,煤矿行业对巡检机器人的需求不断增长。在巡检机器人的设计中,行走机构的设计尤为关键,因为煤矿工作环境特殊,对行走机构有着严格的要求。为了确保机器人在煤矿环境中稳定、可靠地工作,需要对行走机构的受力情况进行精确计算,并论证了设计的可行性。

大扭矩低矮型液控反井钻机关键技术研究

依据目前国内部分老矿井施工条件和钻井要求,分析研究了满足在老矿井井下狭小空间内钻进大直径井筒的大扭矩低矮型液控反井钻机关键技术,研发了反井钻机新型主机结构,主机宽度不大于1 600 mm、主机高度不大于3 700 mm,完成大扭矩低矮型液控反井钻机研制和应用。

基于声音传感技术的煤矿综采作业安全监测系统设计

针对煤矿综采工作面复杂多变的环境特点和安全监测的实时性需求,设计一种基于声音传感技术的安全监测系统。该系统利用压电式传感器采集综采工作面的声音信号,并通过小波包分解和支持矢量机算法实现声音信号的特征提取与安全状态识别。仿真实验结果表明,该系统能够准确识别设备异常和安全事故。

基于信息融合技术的超前液压支架姿态感知方法及实验验证

超前耦合支护系统空间姿态动态监测方法融合了众多的先进感知传感器,而单一感知传感器间相对独立,无法融合由于复杂扰动变化引起的超前液压支架组的空间姿态动态信息和相对位置信息反馈。采用多传感器系统协同作业的原理,结合超前液压支架组相对位置调整、移架和顶底板变形引起的2种典型空间姿态变化情况,提出一种基于信息融合技术的超前液压支架组姿态感知方法。采用超声波测距传感器测量超前液压支架组与巷帮相对位置动态信息,将小于安全距离进行位置调整过程中所引发的超前液压支架组空间姿态变化视为航向角度的动态变化,实现超前液压支架组位置调整、移架过程的空间姿态感知。采用九轴姿态传感器感知支架顶梁、底座和连杆机构的姿态动态变化信息,利用卡尔曼滤波算法融合单个姿态传感器各轴姿态数据,抑制测量过程中噪声的影响,利用自适应加权融合算法将所有姿态传感器具有相同变化趋势的同轴数据进行融合,实现对超前液压支架组空间姿态数据的动态融合感知。最后使用超前液压支架组空间姿态感知实验台对所提出的超前液压支架组空间姿态感知方法进行实验验证分析。实验结果表明:横滚角融合结果最大误差为0.0243°,最小误差为0.0016°,平均绝对误差为0.0048°,偏航角融合结果最大误差为0.0276°,最小误差为0.0012°,平均绝对误差为0.0047°,验证了所提出的姿态感知方法的准确性。

综采巡检机器人关键技术研究

智能化综采工作面安装了大量固定传感器,但依然存在监控盲区和监控滞后的问题。引入巡检机器人技术,对综采工作面的全覆盖和实时监控,是智能化开采的必要技术手段。从国家宏观政策和智能开采技术2个层面,分析了智能开采对综采巡检机器人的迫切需求,根据综采工作面巡检机器人的发展现状,总结了综采工作面应用机器人需要解决的柔性轨道、移动通信无缝漫游、远程控制和自主操作等技术难题。通过研究用于综采巡检机器人的跨式柔性轨道、行走控制、移动通信、移动精确定位、惯性导航、动态图像采集和控制采煤机调高等7项关键技术,提出了建立巡检机器人的感知理论技术装备体系、研究井下机器人动力供应技术、建立高性能的无缝漫游移动通信系统、开发超高清热成像和毫米波对综采生产时的三维实景呈现技术、研制集成视觉雷达和煤层探测的超前探测机载装置等5个重点研究方向。在薄煤层综采工作面进行了工业试验,研制的巡检机器人搭载三维激光雷达和惯性导航系统,沿采煤机电缆槽上铺设的轨道边行走边检测,达到了60 m/min的最大巡检速度,实现了双频WiFi零切换的无缝漫游高速通信,根据机载激光雷达扫描和惯性导航系统建立了综采工作面三维截割地质模型,进行了巡检模式下的智能割煤工艺试验,工作面直线度检测和找直偏差不超过150 mm,验证了巡检机器人能够为智能开采提供安全、高效的技术保障。

基于混合ZS法-质心法的矿用输送带撕裂判别方法

根据输送带发生撕裂时的特点,提出了基于混合ZS法-质心法的激光线条中心线提取方法,根据激光线条中心线在输送带撕裂部位呈现的特点,结合集成学习中投票器思想,完成输送带撕裂判别算法;通过现场采集的橡胶输送带激光线条图像集对撕裂判别算法进行实验效果验证。研究结果表明:基于混合ZS法-质心法的激光线条中心线提取方相比其他方法标准误差更低,对输送带撕裂判别的正确率达到0.89。

运输巷道电缆收纳装置设计

随着煤矿开采技术、采掘设备的不断创新和发展,顺槽电缆的回收成为制约工作面快速推进的主要因素之一。通过对现有设备的结构特点及存在的问题进行分析,设计出一种运输巷道电缆收纳装置。跨带式输送机布置,能够自主行走,适应复杂底板条件,为工作面回撤电缆提供仓储位置,提高电缆回收效率,减少电缆损耗,简化收放电缆工序,有效降低工人劳动强度,提高作业安全性,为煤矿高产高效提供有力支持。

带式输送系统姿态监测及预警机制研究

针对带式输送系统工作过程输送带撕裂、输送带跑偏、工作面堆煤以及输送带温度异常等问题,提出了一种基于机器视觉的带式输送系统姿态监测与预警模式,引入矿用5G通讯技术及智能采煤控制系统多机联动传输协议,保证了井下通讯信号传输的稳定性、高效性及多机协调性,能够实现对输送带撕裂、输送带跑偏、工作面堆煤以及输送带温度异常等方面的实时监测与预警,改善了传统掘进工作面的监测及运行方式,达到了系统智能化决策和自动化协同运行的目的。

刮板输送机煤流动态分布模型

采煤机和刮板输送机作为综采面的主要机电设备,其工作状态直接影响着开采率和企业的经济效益。刮板输送机为采煤机提供牵引和导向装置,使采煤机能够在刮板输送机铺设的轨道上往复运动并割煤。同时,刮板输送机为液压支架提供铰接点,随着采煤工作面的推进而蜿蜒移动。刮板输送机上煤量的分布除与自身运行的状态有关系,也与采煤机的运行状态密切关联。通过建立刮板输送机上的瞬时煤量和煤量分布模型,得到刮板输送机上实时的煤层厚度。通过调节刮板输送机的速度,达到控制刮板输送机煤层厚度,保持刮板输送机上煤均匀分布的目的。