综掘装备硬岩化技术发展

为保证煤矿综掘装备的开采产量,提高中国煤炭开采效率和煤矿开采安全性,针对煤矿开采逐渐转向复杂煤层中遇到的巷道经常出现断层、夹矸等问题,采用国内外综掘装备及技术发展进行对比分析,研究适应中国硬度岩石的综掘装备及破碎方法,研究结果表明:采用掘进机截齿破碎方法不适应硬度岩石截割,开发自适应硬岩冲击破碎系统将为中国综掘装备的发展提供新的思路.

综掘装备技术研究现状及发展趋势

针对综掘工作面掘进装备的技术、应用现状和存在的问题,介绍了导致采掘失衡的关键问题,以及国内掘进机在技术性能方面与国外存在的差距;指出了硬岩截割过程中影响截齿寿命的主要影响因素及原因,分析了国内外掘进机在自适应截割、工况检测及故障诊断、截割路径规划、煤岩识别、机身定位定向、状态监测及远程通信等智能化技术方面取得的进展,阐述了综掘配套装备及关键技术的现状,最后提出了我国综掘装备的发展方向与建议。

综掘系统视觉处理技术研究现状及发展趋势

机器视觉技术具有非接触测量、获取信息量大、数据处理能力强等优点,将其应用于综掘工作面,对于提高综掘工作效率、保障人员设备安全、减少事故发生具有重要意义。综述了近年来视觉处理技术在煤矿综掘系统中的具体应用与发展情况,依据综掘工作面的任务分工,结合具体实际案例,重点分析了机器视觉技术在视觉检测与定位、安全监测与事故预防、装备自动化与智能化等方面的应用。通过分析不同应用场景中各类视觉检测系统的结构与检测原理,明确了视觉处理技术在综掘工作面工程应用中的技术性能、工作流程及优缺点。分析了视觉技术在综掘工作面应用中存在的挑战,包括环境适应性问题、成像视野范围较窄、智能算法的鲁棒性和可靠性尚待提高等。指出多传感器信息融合技术、设备群协同控制技术与数字孪生驱动远程监控技术是基于机器视觉的煤矿智能化装备体系未来需要重点发展的新方向。

智能化综掘工作面装备配套与应用研究

以新源煤矿12212机巷为案例,进行了智能化综掘工作面装备配套与应用研究。基于12212机巷的实况,对该巷道截割、支护、运输、辅助运输等工序进行了智能化设备及配套的优化改进。应用结果表明:智能化综掘装备及配套的应用减员增效效果显著,降低了工人劳动强度,提高了安全系数,改善了作业环境,社会、安全、经济效益显著。

基于综掘机平台的新型掘锚护一体化装备应用技术

为有效解决掘进短板问题,提高掘进效率,研究应用以综掘机为移动平台的集截割、运输、支护一体化的综掘装备,针对不同岩性、断面形状、支护方式进行装备改进,在袁店一井煤矿东翼轨道大巷试用以来,取得了预期效果。

综掘成套装备协同联动控制系统设计

为了提高掘进工作面的工作效率,缓解采、掘速度严重失调的矛盾,设计了高效综掘成套装备。综掘成套装备的各设备间必须能信息共享、控制闭锁,以实现设备间的高效协同作业。研究了设备间无线通信的信息传递机理,以无线方式实现了掘进设备、支护设备、带式输送设备、带式转载设备之间的运输联动及行走联动,达到了多设备间动作协同控制的目的。综掘成套装备协同控制系统已应用于多个大型矿井的掘进工作面。应用结果表明,综掘成套装备协同联动控制效果良好,提高了巷道掘进速度,为实现掘进工作面控制的全自动化、无人化设计积累了宝贵的经验;对多设备间无线通信可靠性提出的高要求,推动了无线通信技术的进步。