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无人巡视,自主割煤!我国煤矿综采智能化取得重大进展

2020-01-04 13:58  来源:国家重大技术装备办公室  浏览:  

为推动我国煤炭开采少人化、无人化,从根本上解决煤矿安全高效生产难题,神东煤炭集团企业、中国煤科天玛企业等单位在神东榆家梁煤矿建成了我国首个无人巡视、自主割煤的智能无人化工作面,标志着我国煤矿综采智能化取得了重大进展。

榆家梁煤矿无人化工作面建设过程中,相关单位在目前国内外自动化工作面“采煤机记忆割煤、支架自动跟机拉架、远程干预”的常规模式基础上,协同攻关,实现了多项创新。一是突破了基于精确三维地质模型和扫描构建工作面绝对坐标数字模型的自主智能割煤技术,通过对比工作面精确三维地质模型和高精度实测模型,在综合分析煤层变化趋势、工作面平直度、当前割顶底情况、采煤机运行等大数据基础上,通过优化算法制定后续10刀的割煤策略,并实时优化采煤机下一刀滚筒调整曲线,实现自主智能割煤。二是构建了可动态自优化的工作面精确三维地质模型,通过定向钻孔勘探工作面的顶底板煤岩分界线技术,获取工作面顶底板数据,在综合矿井地质勘探钻孔和切眼、回撤通道及两顺槽巷道等实测地质信息的基础上,预先构建了可动态自优化的工作面精确三维地质模型,精度达0.2米,实现前方预采“黑匣子煤层”的透明化。三是成功研制了轨道巡检机器人,该机器人最大巡检速度60米/分钟,搭载了三维激光扫描仪、红外及可见光双视摄像仪、拾音器等设备,能够对全工作面进行三维扫描,构建出工作面高精度实测模型;同时还能够自动识别工作面设备发热、异响等问题,实现代人巡查,为远程干预控制提供支撑。四是成功研制了采煤机电缆自动拖拽装置,该装置实现了电缆沿采煤机牵引方向、与采煤机同步自动收放控制,解决了薄煤层采煤机电缆多层叠加长期制约自动化运行的难题,有效保证了无人化割煤过程中采煤机的高效自主运行。

该项目投产后,解决了长期困扰煤矿智能开采过程中煤岩无法识别的难题,真正实现支架区域内无人化,对建设安全智能、绿色高效矿井具有重要意义。

煤矿综采是指用采煤机、可弯曲刮板输送机和自移液压支架等主要设备组合配套,进行煤炭生产的机械化采煤工艺。采用综采工艺,采煤工作面中采煤的全部生产工序,如破煤、装煤、运煤、支护和管理顶板等过程都实现了机械化,顺槽中的运输也实现了相应地机械化,以便充分发挥综采设备的生产效能。

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