基于改进A^(*)算法的无轨胶轮车井下路径规划

随着煤矿井下无轨胶轮车的广泛应用,运输中的路径规划问题,如最短时间问题、最短路径问题等,成为制约无轨胶轮车使用成本的关键问题。通过欧几里得距离函数改进A^(*)算法的权重系数,通过评估优化搜索方向减少搜索邻域,基于贝塞尔函数缩短了搜索路径曲线。实验表明,改进A^(*)算法搜索时间比传统Dijkstra算法缩短81.2%左右,比传统A^(*)算法缩短62%以上;搜索节点数比传统Dijkstra算法减少78.9%左右,比传统A^(*)算法减少66.6%以上;路径长度比传统Dijkstra算法和传统A^(*)算法减少4%以上。改进A^(*)算法缩短了搜索时间、缩短了搜索路径、提高了井下胶轮车的路径规划效率,降低了胶轮车使用成本。

煤矿无轨胶轮车用防爆换热装置设计

以防爆柴油机作为动力源的无轨胶轮车经常遇到低温或者高温的现象,造成设备启动困难、磨损加大、功耗增加等问题。通过对无轨胶轮车动力传动系统热源的分析研究,分析计算不同子系统工作状态对温度的要求,设计出一种基于传动油、冷却液、防爆柴油机尾气三者之间热能切换的换热装置。在换热装置内,3种介质由温度差形成热对流、热传导,调节3种介质参与度,实现不同系统对热能的需求,解决无轨胶轮车因低温或高温引发的多种问题。该换热装置可以提高装备的功能性、经济性、可靠性,具有现实的工程应用价值。

防爆柴油机机油保护液压启动系统设计

防爆柴油机是煤矿辅助运输装备的主要动力源之一,安全保护与启动系统是防爆柴油机必备系统,小型辅助运输装备的高度集成化给防爆柴油机提出了新要求。通过对无轨胶轮车防爆柴油机保护及启动系统进行研究,设计了一种基于机油保护、液压马达启动的防爆柴油机机油保护液压启动系统。通过采用机油保护液压启动,综合运用装备本身自带资源,实现防爆柴油机的正常启动与保护,满足小型低矮紧凑装备在性能及空间布置的需求,提高装备的功能性、经济性、可靠性,提升装备的应用价值。

基于UWB技术的煤矿无轨胶轮车定位系统设计及应用

煤矿无轨胶轮车精确定位是实现车辆调度的重要基础。基于UWB超宽带定位技术设计了无轨胶轮车定位系统,并将其应用到工程实践中。首先对UWB超宽带定位技术进行概述,介绍了定位的基本原理。对定位系统整体方案及系统主要功能进行设计,系统整体分为井上和井下两大部分,上下部分之间基于光纤环网进行数据传输。对车载终端和读卡器的硬件选型进行设计,以上2个装置使用的控制器均为STM32F407芯片。对定位系统的初始化程序,软件程序主要流程,定位服务程序进行了分析。通过工程应用发现系统具有很高的定位精度,应用系统后煤矿无轨胶轮车工作效率大幅度提升,在应用的1 a时间内没有出现安全事故。

矿用防爆无轨胶轮车用AMT技术探讨

介绍了矿用防爆无轨胶轮车用变速箱的使用现状及需求,结合工程机械常用的自动变速箱系统的特点,对其性能进行比较。根据比较结果,着重分析了机械式自动变速箱(AMT)的优缺点和国内外发展现状。根据防爆无轨胶轮车的发展趋势和煤炭市场的使用需求,综合论述了AMT在矿用防爆无轨胶轮车上推广使用的可行性及重要意义;并分析了AMT在矿用防爆无轨胶轮车上的应用前景及市场需求。

无轨胶轮车在煤矿井下辅助运输中的应用分析

为提高煤矿井下辅助运输效率,以更好地适应现代化矿井建设需要,结合山西一煤矿现场条件提出构建无轨胶轮车辅助运输系统。对无轨胶轮车结构进行分析,依据矿井情况提出无轨胶轮车辅助运输实施方案并分析现场应用效果。结果表明,采用无轨胶轮车辅助运输系统后,矿井整个辅助运输环节效率、安全性均得以显著提升,为井下机电设备、材料及人员运输等创造良好条件。

WCJ12E矿用无轨胶轮车车架在碎石路面工况下的模态分析

为探究矿用无轨胶轮车在碎石路面工况下的实际运行情况,以典型的WCJ12E型铰接式矿用无轨胶轮车车架为研究对象,在建立其有限元分析模型后,对该车架在碎石路面工况下的自由模态和约束模态基本数据进行计算。而后在此基础上,将路面激励频率与车辆自身运行频率与车架固有频率进行对比,判断胶轮车是否可能存在共振现象,并根据判断结果简要提出了后续的车架结构优化措施,以供参考。

不粘轮乳化沥青国内研究进展

沥青路面是多层弹性体系结构。乳化沥青作为黏层材料,可使多层结构成为受力整体,直接影响道路使用寿命。但是,普通乳化沥青黏层常因施工车辆碾压而出现严重的粘轮现象,造成层间粘结缺失。近年来,不粘轮乳化沥青因粘轮率低、破乳时间短、层间粘结强度高,在乳化沥青领域受到重点关注。目前,国内不粘轮乳化沥青的研究尚处于起步阶段,不粘轮乳化沥青制备方法众多,测试方法不统一,市售产品性能也良莠不齐。结合北京地区高速公路多年养护工程实践经验,系统梳理了不粘轮乳化沥青在国内的研究进展,对粘轮破坏机理和不粘轮乳化沥青的制备、性能测试、实际应用等情况进行了分类阐述,并对不粘轮乳化沥青未来研究的重点及发展方向提出了建议。

煤矿井下无轨胶轮车安全控制装置设计

为保证煤矿井下电驱动无轨胶轮车的运输安全,基于EPEC控制器设计了安全控制装置。以CAN总线通信为基础,实时监测安装于车身的各传感器数据,超出阈值后触发声光语音报警,刹车失灵情况下触发防跑系统,达到降低无轨胶轮车的故障率和事故率,提升无轨胶轮车运输安全及运输效率。试验结果表明:设计并实现的电驱动无轨胶轮车安全控制装置运行良好,达到了预期设计目标。

无轨胶轮车视频辅助监测系统的设计及调试

为及时掌握无轨胶轮车现场运行情况,提升车辆调度效率,设计基于视频辅助的无轨胶轮车监测系统,将视频辅助监控系统融入原有系统,并通过Wi Fi和有线工业以太网相结合的方式,将视频图像传输到调度中心,并对视频采集系统、数据传输网络及辅助识别软件进行设计。经调试验证,该监测系统能实时掌握胶轮车的运行工况,达到预期效果。

无轨胶轮车关键尺寸的设计及车架的有限元分析

为进一步提升无轨胶轮车在煤矿综采工作面巷道的生产效率和安全性,结合实践生产提出了无轨胶轮车的设计目标与相关要求,重点设计其通过性参数。基于相关参数,采用ANSYS软件对车架进行有限元仿真分析,重点验证了与其配套车架在转弯工况下的最大应力和应变,验证了通过性参数与车架的匹配性。

胶轮式定向钻机在煤矿探放水钻孔施工中的应用

针对具备无轨运输条件的煤矿井下探放水孔密集、成孔精度高和钻机快速搬迁和降低工人劳动强度等需求,开发了胶轮式定向钻机。介绍了该钻机的组成及基本参数,并在布尔台煤矿进行了现场试验。试验结果表明,该钻机机动性强,1人可完成搬迁,极大降低了工人的劳动强度,提高了工作效率;在探放水孔施工中性能稳定,命中率高,各项参数达到设计要求,为同类矿井钻孔施工奠定了基础。

矿井无人驾驶环境感知技术研究现状及展望

矿井辅助运输系统是煤矿企业运输人员和重要物料、装备的必备系统,实现矿井无人驾驶是提高运输效率、保障运输安全的必然要求,也是落实国家煤矿智能化建设部署的必由之路。矿井无人驾驶依赖于准确实时的环境感知,即利用激光雷达、毫米波雷达等车载感知器件和车联网支持下的协同感知,实现车辆局部甚至矿井全局的精确详尽感知。对矿井无人驾驶环境感知技术的研究现状进行了系统梳理,指出巷道特殊环境使得矿井车载感知设备的性能都将出现不同程度的下降,并对各种车载感知设备的优劣进行了总结归纳;详细阐述了矿井无人驾驶环境感知的关键技术,包括基于可见光图像或激光点云的单传感器障碍物识别方法,多传感器融合感知的分类及可见光图像+激光点云、可见光图像+毫米波点云、可见光图像+激光点云+毫米波点云、4D毫米波雷达+其他感知器件等多传感器融合方式,智能网联协同感知的实现方式、数据处理方法及其对无人驾驶的促进作用,井下巷道交通标志检测与识别方法,井下无轨胶轮车和有轨机车的巷道可行驶区域分割方法等;对矿井无人驾驶环境感知技术的发展方向进行了展望,建议提高矿井多传感器融合性能、研究矿井自适应感知算法并突破矿井智能网联协同感知技术。

无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的应用研究

在煤矿实际开采的过程中,辅助运输起着非常重要的作用,将无轨胶轮车应用在煤矿辅助运输中,不仅可以提高运输效率,还可以降低安全风险系数,相较于传统的运输方式,无轨胶轮车运输具有很明显的优势。主要介绍了无轨胶轮车在煤矿辅助运输中应用的重要作用和优点,阐述了无轨胶轮车在煤矿辅助运输中的适用条件及在材料、设备、人员方面运输的应用要点。

营盘壕煤矿无轨胶轮车智能调度系统的设计研究

营盘壕煤矿采用无轨胶轮车辅助运输方式有效提高辅助运输效率,无轨胶轮车辆运输存在高能耗、车辆有效作业时间短、尾气排放多、闲置车辆多等问题。对无轨胶轮车运输与调度控制系统进行整合基础上,设计智能调度系统进行实践应用,结果表明:车辆调配合理、运行有序,运输效率提高51.5%,无一起无轨胶轮车追尾、碰撞等事故发生。

无轨胶轮车车架的优化设计

利用仿真模拟软件对无轨胶轮车车架模型进行绘制,同时分析胶轮车在弯路以及颠簸路面两种运行路况下的受力情况。结果表明,在颠簸路面下车架最大变形量达到9.762 mm,最大应力达到219.5 MPa。通过将车架后侧纵梁增厚8 mm进行车架结构优化后再次进行模拟发现,最大变形量及应力值均显著降低,优化方案效果明显,值得实际推广应用。

文家坡煤矿井下多种运输方式及设备选型研究

煤矿井下运输系统在煤炭开采过程中起着至关重要的作用。不同矿井的地质条件、环境因素等情况也是不同的,导致其井下运输方式和设备也有所不同。煤矿井下开采运输过程中受各种各样的因素影响,可能存在较大的安全风险,因此有必要对煤矿井下的运输方式和设备进行细致研究和分析,以保证矿井的安全。以文家坡煤矿为例,对井下主要的煤炭运输方式以及辅助运输方式进行了研究分析,阐述了两种运输方式的设备选型信息,为文家坡煤矿井下运输方式的设计及设备选型提供了基础依据,进一步保障了该矿煤炭开采及运输过程中的安全性和高效性。

煤矿井下无轨胶轮车巷道感知技术实验研究

为实现煤矿井下无轨胶轮车的巷道成像以及信号灯识别技术,提出了一种基于激光雷达与毫米波雷达融合成像技术,以郭家湾煤矿辅运巷道为背景,将传感器布置于德塔WLR-5BA型无轨胶轮车上,并考虑到巷道路面的恶劣情况,采用地面坡度阈值法对地面进行局部分割,提高传感器检测精度,最后进行了煤矿井下的工业性实验。实验结果表明:该传感器布置方案有效识别了红绿信号灯,较好地成像出煤矿巷道及其岔路口和工人乘车站的实际情况,为煤矿智能化发展提供了技术支撑。

矿井辅助运输系统改造专项设计研究

针对东古城煤业存在的辅助运输系统老旧、运力小、效率低的问题,根据井下开采的实际情况,进行了无极绳牵引运输方式和无轨胶轮车辅助运输方式的比选分析,确定了东古城煤业井下辅助运输系统采用无轨胶轮车辅助运输方式的设计方案。该方案的设计减少了转运环节、降低了员工作业强度、提升了运输效率、降低了运输成本,为工作面快速安装、搬运创造了优越的条件。

立井用铰接式防爆无轨运输车关键技术研究

为解决立井煤矿人员、物料及设备无轨化运输难题,针对立井罐笼空间受限和井下多样化运输需求,以及井下通风差、巷道坡度大等特殊工况,提出采用平台化研发模式,首先开发一种铰接式清洁动力传动平台,并基于平台拓展研发系列无轨胶轮车的技术方案。阐述了整车总体设计、主参数确定、平台开发、驾驶单元多模式设计、工作装置拓展设计及清洁排放和安全保障等关键技术。应用以上关键技术的无轨胶轮车在晋能集团王村煤矿和山西三元煤业完成了使用验证,试验表明整车技术性能完全满足生产现场需求,且产品功能覆盖全,通用性强。上述关键技术、设计思路及方法的研究,可解决无轨车辆直接进出立井罐笼、运输需求多样及井下清洁与安全保障等难题,加快无轨化运输在立井煤矿的推广应用。