1.顶煤破碎及运移全历程模拟技术
传统的放顶煤模拟技术采用采、放单独工况进行计算,无法实现支架与围岩
的耦合作用过程,本案例基于有限差分程序,开发了放顶煤液压支架工作阻力全
历程模拟方法,获得了高水平应力条件下顶煤主应力驱动路径;结合工业 CT 扫
描数据为基础,运用 Sobel 均值滤波及空域锐化算法,采用 Matlab 程序开发了原
生裂隙三维重构方法,借助 PFC3D 程序,建立了裂隙煤体三维数值模型,基于
顶煤应力边界条件,反演了其裂隙演化过程。
2.采放协调智能放煤工艺及方法方面
国内外关于采放协调工艺的研究多依据采放协调工艺原理,确定了智能综放
面割煤速度、放煤时间、不同位置放煤口数目,获得了综放工作面产能、工序间
的协调关系,而本案例在此基础上,建立了综放工作面煤机不同运行阶段割煤、
移架、放煤等主要工序位置协调关系,为智能化综放工艺参数设计提供了依据。
3.智能化放煤控制关键技术与装备方面
本案例基于煤矸振动信息特征,研制了煤矸识别传感器,设计了多元放煤控
制功能模块;构建了高仿真度工作面三维虚拟现实与人员智能定位感知的智能化
放煤辅助系统,实现了综放工作面智能化放煤全景展示。研发了顶煤精准预探测
空间扫描技术、支架放煤机构尾梁、插板精准测量与整体姿态三维展示技术,建
立了支架放煤机构防碰撞模型,实现了厚煤层综放工作面放煤机构精准监测。研发了一套基于放顶煤开采技术的惯性导航系统,实现了横滚、水平、俯仰三个方
向精度均小于 50mm;基于 SparK 技术的 SVM 算法,有效解决了工作面综采设
备无效数据的过滤和有效数据的提取,实现了对综采设备的工况数据的有效采集
和分析。
附件:王家岭煤矿智能化综放工作面-中煤华晋集团有限公司
通过优化液压支架自动跟机 61 个关键参数,调整抬底和降抬底延迟时间等方法,实现支架动作的快准稳,单架 移架时间全部控制在 9s 以内
实现了利用“CT”切片技术生成规划切割曲线功能,切割曲线包括有等间 距网格点的煤厚,顶底板倾角,俯仰角等信息,自动生成之后 10 刀的规划曲线
顺槽带式输送机采用全硫化工艺+重型热浸镀锌支架 +高分子托辊,提高带面服务寿命,每天可减少维护人员 2 人,利用 AI 智能摄像仪配合线型激光标定光源方式,实现智能调速
智能化综采工作面实现了全工作面程序割煤和跟机自动化,解决蒙陕地区煤层具有冲击倾向性矿井地安全高效开采问题提供了新思路
劳动组织由放顶煤开采时三八制调整为四六制,日工效达到 145.8 吨/人,工作面回采率由放顶煤时 93%提升至 97%,增加 4%
开展三维地震数据和钻孔数据的质量控制分析工作;利用钻孔与地震标定建立三维地震数据与钻孔数据的联系;对开采区内煤系地层进行精细地质建模
采用先进的 LASC 高精度三维惯导系统对采煤机进行定位;开发适用于综放工作面高粉尘环境的采集频率大于 20 帧/s,COMS 传感器靶面尺寸 2/3 英寸的智能摄像头
在自动防卡钻电液控制系统中,PID 控制器用于回转压力的控制。控制器设 定值为 16MPa,输入值为油压传感器实时反馈的回转压力值
果创新了全断面敞开式掘进机智能掘进工艺技术体系,实现了 复杂地质条件下全断面敞开式掘进机施工超长(>5000 m)斜井施工
盾构机通过在 81405 高抽巷的成功应用,单日最高进尺完 成 51m,刷新了全国同类巷道最高生产纪录,月最高进尺完成 641m,平均班进 10.13m,最高班进 28.2m
改变了矿井掘进的生产模式,真正让掘进智能化与矿井 信息化无缝连接,显著提高了矿井掘进工作面设备的自动化程度
快速掘进技术的应用将传统成巷周期由 10 个月缩短到 4 个月,采煤工作面巷道形成周期缩短了 60%,大幅度降低了掘巷周期和巷 道维护费用
利用惯性导航技术实现连采机定位、定姿,利用激光导引技术与惯性导航 互为基准,连续测量,实现卷缆车自动收放缆线距离
建立了截割机器人与护盾式临时支护机器人之间的稳定性模型,研发了集 成于护盾式临时支护机器人中的全宽横轴截割机器人
开发智能化掘进工作面视频画面拼接系统,投入使用高清宽光谱、红外摄像 仪,高粉尘复杂现场环境下,可清晰展示掘进机机身和周边环境