信息化在煤矿机电设备运行与维护管理中的应用

本文围绕煤矿机电设备现场运行及维护保养,通过对设备点巡检、保养、检修、检测检验、运行监测、缺陷故障管理等业务的信息化管理以及与ERP的无缝融合,实现机电设备相关业务协同管理、规范设备运行维护;通过维保经验在知识库中的积累和分享,减少因人员变动造成的经验流失,实现数据驱动下的设备运行维护闭环管理,提高设备利用率、减少故障,确保设备安全、受控运行。

煤矿机电设备维护管理标准化模式研究

对机电设备进行维护保养是煤矿机电运行管理业务的主要工作内容,本文从分析解决实际设备维护工作中存在的主要问题入手,研究并建立了机电设备维护工作的标准化管理模式,并配套建设了信息化管理系统作为此模式的推广工具。通过在多个矿井单位的推广应用,验证在实际设备维护工作中采用标准化管理模式能够起到杜绝工作遗漏和风险,提高工作效率和管理水平,从而降低机电事故的发生,能够保障煤矿生产的正常运行,提高企业经济效益。

数字信息基础设施在煤炭行业的探索与实践

数字技术是世界科技革命和产业变革的先机,推进数字技术与传统产业深度融合是必然趋势。煤炭作为传统产业,正在加速智能化建设赋能转型升级,其新型信息基础设施建设在智能化建设中至关重要。按照党中央对智能化、综合性数字信息基础设施要求,从高速泛在网络、天地一体组合、云网融合服务、智能敏捷运行、绿色低碳建设、安全自主可控6个方面,进行特征、特点研究分析。以下从高速泛在网络建设、天地一体应用、云网融合建设、智能敏捷研发应用、绿色低碳实践、安全可控研发6个方面介绍国家能源集团煤炭产业新型信息基础设施建设研究成果和实践经验,并在此基础上从煤矿产业数字化顶层设计、协同创新合作模式、煤炭行业工业互联网平台、新技术应用推广、智能化人才培育方面提出了加快智能化综合性数字信息基础设施建设的思考。

大采高褶曲带矿压显现特征研究

为研究大采高过褶曲时矿压分布特征,以补连塔煤矿12514综采工作面为工程背景,选取工作面自开切眼推进310 m距离发生的来压特征及支架载荷分布情况进行分析,得到以下结论:(1)受褶曲构造和大采高影响,工作面来压步距差异较大,来压较强烈。(2)构造应力场与采动应力场的相互叠加,使得褶曲附近支架阻力大,来压步距短、带压距离长。(3)相比较下坡开采,上坡开采时来压步距长,支架阻力高。(4)来压时支架阻力超过工作阻力占比不足5%,选用的支架适应采场条件。(5)工作面在下坡开采时支架阻力大于上坡开采,大于水平开采,褶曲区域未来压时载荷低于45 MPa,且高载荷占比均小于来压时支架高载荷占比。

神东矿区8.8m超大采高工作面矿压综合监测与分析

为保障神东矿区8. 8m超大采高工作面安全生产,建立了上湾煤矿矿压与微震综合监测预警平台,并基于大数据分析手段,对8. 8m超大采高工作面矿压显现及顶板活动规律、支架工况等进行了分析。研究表明:8. 8m超大采高工作面周期来压显著且矿压显现强烈,所采用26000kN支架具有较好的适应性;周期来压期间支架下缩量平均为73mm,支架下缩明显;固定围岩条件下支架下缩量与支架增阻量保持良好的线性增长关系,而不同围岩条件下支架下缩量与支架增阻量的对应关系则具有较大的离散性,支架系统刚度受围岩条件的影响较大;8. 8m超大采高工作面微震事件能量水平整体较低,但频次较高,且微震能量释放超前工作面矿压显现的时空对应关系为利用微震监测结果开展超大采高工作面顶板大面积来压预测预报提供了可能。

5G技术在煤矿智能化建设的应用

煤矿行业是我国重要的能源供给行业,是我国经济发展过程中不可或缺的重要构成,而煤炭开采是一项专业性强且风险因素高的工作,应用5G等新技术推进煤矿智能化建设已成为新时期煤矿行业实现长远稳健发展的重要途径。从煤矿智能化建设存在的问题出发,分析了煤矿智能化建设应用5G技术的必要性及可行性,从煤矿井下定位、虚拟交互、生产远程实时控制、远程协同运维、移动边缘计算、智能无轨辅助运输、井下安全巡检与防护等方面探讨了5G技术在煤矿智能化建设中的应用途径。

基于多传感器融合的煤矿危险气体巡检系统

设计了基于多传感器融合技术的煤矿危险气体巡检系统,将系统整体架构分为执行层、网络层和决策层,决策层中的监控平台和服务器与执行层中的可移动巡检机器人通过网络层实现数据传输;介绍了危险气体巡检作业流程及巡检机器人的模块组成和功能分类,机器人中的智能感知模块对应环境参数监测功能,通过搭载多种传感器实现机器人的自主导航避障和危险气体体积分数数据采集,采用BP神经网络算法实现多传感器融合,完成煤矿井下环境的多种危险气体体积分数实时监测。

变频智控系统拖动六相电动机在矿井提升机中的应用

矿井提升机是煤矿生产系统重要设备之一,担负着煤矿运输物料和人员的任务,针对原直流提升电控系统智能化程度较低,难以满足目前生产安全与高效生产要求,使用变频六相电动机替代原直流电动机,六相电动机的六个相互相分离,每个相都有自己的电路和电源,可实现更精确的电动机控制,提供更平滑的电流输出,降低噪音和振动的水平。从低压配电系统、全数字变频调速系统、主控计算机系统(PLC控制系统)、上位机监控系统、闸瓦间隙在线监测系统、全数字恒减速控制系统、无人值守控制系统7个部分对直流系统电控系统进行改造,对各部分同时进行优化调整,从而提高整个系统的功能性与执行效果。

煤矿安全智能化体系建设思路探讨

煤矿安全生产具有复杂性、危险性和高风险性等特点,现阶段的煤矿安全智能化发展相对滞后,导致煤矿安全智能化技术的应用和推广相对较难,且现场数据采集和传输技术不完善,造成了数据获取和处理难度大。针对上述问题,从概念和框架、组成部分和功能及建设要素和策略3个方面分析煤矿安全智能化体系的建设。从智能化设备和技术的深入应用、数据集成和共享平台的进一步完善、人工智能技术的广泛应用、智能化管理的全面推广和智能化体系建设的可持续发展等方面对煤矿安全智能化体系建设进行了展望。

煤矿带式输送机智能化关键技术浅析

传统的煤矿带式输送机在实际应用中面临操作难度大、维护成本高、运输能力不足等问题。分析了煤矿带式输送机的工作原理与发展现状,指出煤矿带式输送机智能化技术是解决上述问题的关键。介绍了煤矿带式输送机的智能化技术,阐述了煤矿带式输送机智能化在未来的发展方向。

基于数据驱动的选煤厂智能化建设

以国家能源集团乌海能源有限责任公司骆驼山选煤厂为研究对象,提出了基于数据驱动的选煤厂智能化建设方案。智能选煤厂包括1个平台和2套系统,整体架构分为设备层、控制层、管理层、决策层。1个平台,即选煤标准数据平台,是选煤厂智能化建设的核心节点,是生产控制与生产管理的结合点,是实时数据与管理数据的交汇点。2套系统,即智能控制系统和智能管理系统。以自主研发的EDPF-CS产品为基础,结合选煤核心工艺智能化控制算法,构建智能化选煤厂的生产控制系统。以选煤标准数据为基础,构建选煤厂的智能管理与决策系统。智能化选煤厂建设实现了“人-机-物”的互联互通、管理数据到控制数据的贯通、PC端到移动端的贯通及各车间到集控室的贯通,各子系统协同、人与机器的协同、有线和无线的协同。

煤矿云计算数据中心建设研究

针对煤矿开采过程中海量数据分散且利用率低、分业务线系统多且存在数据孤岛、数据融合效果差,无法为煤矿智能化发展提供有力支持等问题,提出了煤矿云计算数据中心建设构思。该数据中心基于新兴信息技术,应用数据和采集平台,实现数据资源化管理;汇聚融合系统数据,实现生产运营与大数据深度融合,构建矿区统一数据视图;通过矿区监测监控数据,提供数据交换共享服务,实现煤炭生产运营数据资源化管理和协同调度,进一步提高了煤矿生产效率,为煤矿智能化发展提供强有力支撑。

重介浅槽分选系统智能化建设实践

以哈尔乌素选煤厂重介浅槽分选系统智能化改造为例,介绍重介浅槽分选系统智能化建设实践,系统阐释了重介浅槽分选系统感知及其性能优化、原煤系统与重介浅槽分选系统协同、重介浅槽分选工艺过程智能控制、重介浅槽生产过程智控系统预警4方面建设内容。通过智能化改造,构建重介浅槽分选系统对煤、水、介、工艺参数的全面智能感知体系,可最大限度地实现系统智能操控,减少人工对分选过程的干预,实现生产效率和品质双提升。

褶皱构造区大采高工作面矿压显现三维相似模拟

为了探究褶皱构造区大采高工作面采动过程中覆岩破断及矿压显现规律,以补连塔煤矿12514综采工作面为背景,三维相似模拟为基础,设计了裂隙-应力-位移监测一体的三维相似模拟试验台,分析褶皱构造区的沉降系数,利用三维钻孔电视成像仪观测其内部裂隙发育情况,并分析褶皱区应力分布情况。研究结果表明:非褶皱构造区支承压力峰值较俯采过褶皱、仰采过褶皱构造分别降低了10.21%、23.6%;当工作面仰采过褶皱时,顶板承受的压力比俯采过褶皱时更大,因此顶板的裂隙也更加明显,同时两侧帮板和顶、底板的破坏情况也更加严重;垂直应力相同时即使扰动很小,也有可能导致顶板发生破裂或断裂。

煤矿智能化建设新型生产管控模式研究

智能化建设已经由快速发展阶段转入高质量发展阶段,逐渐从单一的技术应用向综合的管控模式进行转变,更加注重煤矿生产过程中的全面监测、全面管理和全面应急处置。煤矿生产管控模式必然向着集中统一管控模式进行转变,煤矿一体化生产综合管控平台的建设是煤矿智能化建设新型生产管控模式的核心支撑。从技术、标准、业务等多方面指出一体化综合管控模式建设存在的核心问题,探讨了一体化综合管控平台建设的路径和方法:需建设自主数据湖、统一通讯标准、搭建业务应用子系统、打造AI算法模型工厂,并指出了相关成效,为煤矿智能化建设新阶段下各煤炭企业管控模式的创新和探索提供了新思路。