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我國煤礦綜采智能化取得重大突破
2020年01月03日  
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為推動我國煤炭開采少人化、無人化,從根本上解決煤礦安全高效生產難題,神東煤炭集團公司、中國煤科天瑪公司等單位在神東榆家梁煤礦建成了我國首個無人巡視、自主割煤的智能無人化工作面,標志著我國煤礦綜采智能化取得了重大進展。

榆家梁煤礦無人化工作面建設過程中,相關單位在目前國內外自動化工作面“采煤機記憶割煤、支架自動跟機拉架、遠程干預”的常規模式基礎上,協同攻關,實現了多項創新。一是突破了基于精確三維地質模型和掃描構建工作面絕對坐標數字模型的自主智能割煤技術,通過對比工作面精確三維地質模型和高精度實測模型,在綜合分析煤層變化趨勢、工作面平直度、當前割頂底情況、采煤機運行等大數據基礎上,通過優化算法制定后續10刀的割煤策略,并實時優化采煤機下一刀滾筒調整曲線,實現自主智能割煤。二是構建了可動態自優化的工作面精確三維地質模型,通過定向鉆孔勘探工作面的頂底板煤巖分界線技術,獲取工作面頂底板數據,在綜合礦井地質勘探鉆孔和切眼、回撤通道及兩順槽巷道等實測地質信息的基礎上,預先構建了可動態自優化的工作面精確三維地質模型,精度達0.2米,實現前方預采“黑匣子煤層”的透明化。三是成功研制了軌道巡檢機器人,該機器人最大巡檢速度60米/分鐘,搭載了三維激光掃描儀、紅外及可見光雙視攝像儀、拾音器等設備,能夠對全工作面進行三維掃描,構建出工作面高精度實測模型;同時還能夠自動識別工作面設備發熱、異響等問題,實現代人巡查,為遠程干預控制提供支撐。四是成功研制了采煤機電纜自動拖拽裝置,該裝置實現了電纜沿采煤機牽引方向、與采煤機同步自動收放控制,解決了薄煤層采煤機電纜多層疊加長期制約自動化運行的難題,有效保證了無人化割煤過程中采煤機的高效自主運行。

該項目投產后,解決了長期困擾煤礦智能開采過程中煤巖無法識別的難題,真正實現支架區域內無人化,對建設安全智能、綠色高效礦井具有重要意義。

煤礦綜采是指用采煤機、可彎曲刮板輸送機和自移液壓支架等主要設備組合配套,進行煤炭生產的機械化采煤工藝。采用綜采工藝,采煤工作面中采煤的全部生產工序,如破煤、裝煤、運煤、支護和管理頂板等過程都實現了機械化,順槽中的運輸也實現了相應地機械化,以便充分發揮綜采設備的生產效能。

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