矿用智能遥控搬运拖拽机器人研发

介绍了矿用智能遥控搬运拖拽机器人相关理念及其在煤矿井下搬家中的应用,指出目前人工智能技术在矿山应用只是点状结合和浅度结合,有待实现与人工智能技术和矿山某个生产或管理系统层面的深度融合,矿用智能遥控搬运拖拽机器人未来将融合矿井智能通信、智能控制和智能计算技术,实现数字化矿山的计算、处理,实现矿山最高层次的智能控制及子系统的数据应用。     

区域矿山救护队装备配置方法的探讨

可靠、有效的矿山应急救援装备能够大大提高矿山救护队的作战能力。分析矿山应急救援的特点及当前矿山救护队装备存在的问题,以救护队责任区内历年事故统计为依据,基于处理矿山事故的装备需求分析构建矿山救护队装备配置的方法;将装备配置结果与国家强制性规定结合,最终得到矿山救护队的装备配置方案,提高了矿山救护队装备配置的科学性和有效性。     

矿山应急救援装备体系综合集成研讨厅的装备需求与方案决策

针对国内现有矿山应急救援装备种类繁杂、应急演练不规范、实际救援过程中装备使用率较低的问题,分析了国内外应急救援装备管理和决策研究现状,描述了矿山事故应急救援装备要素、使命任务、方案需求模型、综合集成研讨平台的架构、装备研讨与决策流程、装备供应链信息流运作模式的结构与配备,提出一种基于任务和能力的综合集成矿山应急装备方案研讨厅构建思路,并进一步提出一种矿山应急救援装备需求和方案生成系统。可为矿山救护队装备能力建设、模拟训练和联合实战的装备综合集成决策与优化打下理论基础,有助于提升我国矿山的应急救援装备水平和实战指挥水平。     

基于ArcGIS的三维矿山系统研究

按照数字矿山建设原则,以ArcGIS为支撑平台,结合SQL Server数据库技术和Microsoft.NET技术,进行了三维矿山的空间数据采集技术、地质体建模技术和巷道建模技术的研究,融合数字矿山各大安全生产系统的多源数据,实现了二三维一体化的空间数字化服务平台,为数字矿山各大业务应用系统提供统一基准的空间数据服务,使企业集团以及安全监管部门能够直观、快速、全面地了解矿井安全生产状况和相关信息,为矿井的安全生产管理、监督检查以及应急救援提供科学的决策支持。     

西湾露天煤矿110t大型矿山卡车无人驾驶系统关键技术

为了实现露天煤矿大型矿用卡车无人驾驶的目标,神华西湾露天煤矿设计一套集云、管、端的智能化矿山卡车无人驾驶系统,包含智能感知、智能避障、机器人驾驶系统、通讯网络平台与集群卡车调度5大关键技术,基于多系统异构数据的融合,初步实现了矿山卡车自主装卸,自主寻迹驾驶,智能避障等,实现地面调度指挥中心远程控制露天煤矿作业区车队"无人化"开采,树立了我国煤矿行业无人驾驶的新标杆。     

智慧煤矿2025情景目标和发展路径

智慧矿山是煤炭行业转变发展方式、提升行业发展质量的核心驱动力,是矿山技术发展的最高形式。基于数字矿山技术发展现状,结合生产系统智慧化特征及要求,给出了智慧矿山概念及内涵:将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、机器人化装备等与现代矿山开发技术融合,形成矿山感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的完整智能系统;到2025年,实现煤矿单个系统智能化向多系统智慧化方向发展,建立智慧生产、智慧安全及智慧保障系统的基本运行框架,初步形成空间数字化、信息集成化、设备互联化、虚实一体化和控制网络化的智慧煤矿第二阶段目标。实现矿井开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行。资源开发利用水平显著提高,煤矿职业健康和工作环境根本改善,矿山生态恢复和保护全面实施。     

区域性矿山应急救援体系构建研究现状与发展趋势

对我国区域性矿山应急救援体系建设现状及存在的问题进行了分析,并着重从区域性矿山应急救援管理体制、组织建设体系、技术支持体系、装备保障体系、信息通信系统、培训及演练体系等方面进行了构建及探讨,提出适应我国矿山当前新形势下的区域矿山应急救援体系构建思路,旨在提高我国政府及矿山企业应对各种矿井突发灾害事件的能力。     

浅述我国矿山应急救援通信装备的发展

根据我国矿山应急救援的现状,阐述了现有矿山应急救援通信装备的功能及特点。提出并介绍了目前急需研制开发的应急救援通信装备的关键技术,使应急救援通信装备更好地为矿山救护人员和遇险矿工服务。     

黑龙江省矿山应急救援体系

从救援管理、救援队伍、技术支持、装备保障和通讯信息五大系统着手,研究了省级矿山应急救援的体系建设,提出了省级矿山应急救援体系建设方案,使救援体系做到反应快速、应变及时,提高省级矿山事故应急救援的能力。     

智慧煤矿的建设路径探讨

随着信息化和工业化的进一步深入融合,人工智能、物联网、云计算、大数据等技术的飞速发展,智慧煤矿是煤炭行业未来发展的方向。在明确了智慧煤矿的建设目标后,从6个方面阐述了建设智慧煤矿的措施,认为智慧煤矿的建设必须在制定相关技术规范和标准的前提下用好各种新技术。应在一张图建设的基础上,加快智能采煤装备和快速掘进装备研发,构建大数据平台,探索智慧决策的应用模型。     

矿井动目标定位：挑战、现状与趋势

精确目标定位是煤矿安全高效生产的重要保障。分析了矿井动目标定位在巷道特征、采掘设备、多径特性、多址干扰、误差累积等方面面临的挑战;陈述了矿井定位的主流测距方法RSSI,TOA/TDOA,AOA/DOA;总结了最小二乘法、最大似然法、代价函数法、指纹膜法等常规位置估计方法,以及针对巷道特殊环境而设计的距离约束法、电磁波及超声波联合定位法等矿井专属位置估计方法;剖析了煤矿巷道的NLOS识别和抑制、路径损耗指数的实时计算、空间信息辅助的结果优化技术;指出了 基于矿山物联网架构的定位发展趋势,借助矿山物联网的“物-物相连特征”特征,研究出性能更优的距离测量技术、位置估计方法和定位结果优化算法,理清矿井动目标定位技术层次和发展脉络,深入剖析定位精度影响因素,为矿井动目标定位研究提供参考。     

矿山信息化发展及以数字孪生为核心的智慧矿山关键技术

矿山信息化建设在经历了单机自动化、综合自动化、数字矿山几个阶段之后,在物联网、人工智能、大数据技术的推动下,正朝着矿山智能化和智慧矿山的方向发展。以数字孪生技术为核心,围绕矿山生产场景和智能装备的知识服务体系是智慧矿山下一步需要重点研究的方向。首先回顾了矿山信息化技术的发展,然后分析了智慧矿山的核心关键技术,从智能感知与智能装备、边缘计算与网络服务、数字孪生知识建模、平台与应用系统4个方面进行阐述。智能传感装置和智能装备的不断涌现,为智慧矿山前端感知和执行提供了基础,而即时的感知、分析和决策是智能装备自治、自主工作的前提;随着边缘网关计算能力的提升,需要设计面向应用场景的轻量级算法模型和高效云边协同机制,以满足智能装备即时服务的需求,同时,围绕5G的通信技术在矿山的应用,将进一步提升知识服务的快速响应能力;矿山运行机理、经验知识、大数据分析与数字孪生建模技术融合的矿山生产场景可信数字孪生模型,将成为智慧矿山知识服务的核心;面向大数据和知识模型的平台技术是矿山数字孪生和智能化服务的载体,大数据高效存取、分析和利用能够有效的促进矿山智能化应用服务的融合。矿山数字孪生及相关智能化技术的突破,将实现对矿山物理世界实时可测、可观、准确控制、精确管理和科学决策,从而建立少人化或无人化的矿山生产模式,为智慧矿山的发展奠定基础。     

煤矿信息化自动化新技术与发展

介绍了矿井人员定位、矿用激光甲烷监测、矿用传感器与便携仪无线传输、矿用光纤分布测温、综采工作面远程监控、矿井供电系统防越级跳闸、WIFI、3G、4G矿井移动通信、多媒体矿井救灾通信等新技术。提出了智能采煤、智能运输、煤矿大数据、煤矿物联网、矿用机器视觉、5G矿井移动通信、矿井无线电安全、矿用机器人与救灾机器人自动导航、防煤炭盗采监测、矿用可见光通信、激光一氧化碳传感器、采空区火灾监测光纤敷设间隔等急需解决的关键科学技术问题。     

矿山信息化发展及以数字孪生为核心的智慧矿山关键技术

矿山信息化建设在经历了单机自动化、综合自动化、数字矿山几个阶段之后,在物联网、人工智能、大数据技术的推动下,正朝着矿山智能化和智慧矿山的方向发展。以数字孪生技术为核心,围绕矿山生产场景和智能装备的知识服务体系是智慧矿山下一步需要重点研究的方向。首先回顾了矿山信息化技术的发展,然后分析了智慧矿山的核心关键技术,从智能感知与智能装备、边缘计算与网络服务、数字孪生知识建模、平台与应用系统4个方面进行阐述。智能传感装置和智能装备的不断涌现,为智慧矿山前端感知和执行提供了基础,而即时的感知、分析和决策是智能装备自治、自主工作的前提;随着边缘网关计算能力的提升,需要设计面向应用场景的轻量级算法模型和高效云边协同机制,以满足智能装备即时服务的需求,同时,围绕5G的通信技术在矿山的应用,将进一步提升知识服务的快速响应能力;矿山运行机理、经验知识、大数据分析与数字孪生建模技术融合的矿山生产场景可信数字孪生模型,将成为智慧矿山知识服务的核心;面向大数据和知识模型的平台技术是矿山数字孪生和智能化服务的载体,大数据高效存取、分析和利用能够有效的促进矿山智能化应用服务的融合。矿山数字孪生及相关智能化技术的突破,将实现对矿山物理世界实时可测、可观、准确控制、精确管理和科学决策,从而建立少人化或无人化的矿山生产模式,为智慧矿山的发展奠定基础。     

基于GIS的矿山应急管理信息平台

为实现矿山应急协同高效救援,实现灾区现场、救援指挥中心、应急资源调度的无缝衔接,构建了基于GIS可视化的矿山应急管理信息化平台体系,并对系统的功能及实现途径进行了研究。该系统将GIS技术与定位、通信、导航、网络、数据库等多种技术进行融合,实现事故救援过程中的多方协同救援,救援及调度过程在电子地图上的全程追踪与可视化监控,旨在提高应急响应速度、辅助指挥决策。     

人工智能背景下采矿系统工程发展现状与展望

随着以人工智能为核心的第四次工业革命的到来,采矿系统工程作为采矿工程与系统工程的交叉学科方向,迎来了前所未有的发展机遇和挑战。首先梳理了采矿系统工程涉及的基本理论和研究方法,在此基础上对人工智能技术在采矿系统工程中的发展历史进行了回顾,通过对研究现状进行分析,综述了当前人工智能、大数据背景下采矿系统工程的研究方法和研究应用对象,最后指出了未来采矿系统工程在跨学科应用、大系统优化及智能采矿方面的发展趋势。研究表明：以进化计算和机器学习为代表的人工智能技术,在新一代新能源智能化无人采矿装备,无人采矿新技术、新工艺及新模式,采矿生产各工艺流程智能化和多系统融合大数据平台等4个重要发展方向中将发挥越来越重要的作用,是未来引领智能矿山建设的核心技术,人工智能技术与传统采矿工艺的结合必将推动采矿系统工程学科进入全新的发展阶段。     

矿用无人卡车国内外研究现状及关键技术

分析了国内外露天矿山用卡车无人驾驶技术发展现状,详细介绍了露天矿山卡车无人驾驶关键技术;通过分析对比前装线控和后装线控两种技术路线的优缺点以及超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、4D光场智能感知系统、红外传感器、视觉传感器等环境感知技术的优缺点;提出多传感器高度融合将是露天矿山卡车实现全天候环境感知的发展方向。通过分析对比惯性导航系统、GNSS差分定位技术、车联网定位技术、电子地图定位技术、视觉传感器等定位导航技术的差异,指出多定位技术融合是露天矿山无人驾驶卡车定位方式的必然选择。结合露天煤矿的生产实际,提出将现有的无人驾驶各种技术算法与露天矿山标准作业流程有机融合是实现卡车无人驾驶的必由之路。最后指出无人驾驶卡车应用5G技术是露天矿山安全生产的关键和核心,是无人驾驶的必备技术。     

基于云平台的矿井水害智慧应急救援系统与应用

随着云计算、物联网、大数据、人工智能等技术的发展,智慧应急救援已成为矿山安全生产监察的迫切需求。提出了基于云平台的矿井水害智慧应急救援服务体系,采用混合云架构,提供按需和弹性计算能力及存储资源。通过集成与挖掘所有可能的历史和实时数据,建立云环境下多源异构、大规模、跨领域、动态信息资源"一张图",推动信息资源共享,建设应急救援智库。在此基础上,研发了应急救援系统,实现数值模拟、预测预警、应急疏散、应急评估、人员设备管理等功能,支持矿山应急演练和应急决策,依托现代信息技术为矿井水害应急救援提供智能化的服务和管理,实现矿井水害事故预防、检测、预警、处置、评估等全过程动态管理和控制。     

大直径救援井高效钻井技术及装备现状与展望

大直径救援井能够连通地面与矿井下被困区域,快速构建井上下救援通道,是矿山应急救援的重要途径,但地层复杂性、工艺与装备适应性等诸多局限,限制了救援通道的构建效率。为进一步提升大直径钻孔救援通道构建能力,推动矿山应急救援技术发展,分析了主要复杂地层对大直径井钻井过程的影响,总结了大直径救援井钻井"钻得稳、钻得准、钻得快"的技术特点,系统分析了大直径救援井不同井段优快钻井技术与装备的现状。首先,对比分析了覆盖层桩孔施工工艺,介绍了适用于复杂覆盖层的全套管钻进工艺与装备,研究了基于超声测距的大直径井井底位移计算方法;其次,归纳总结了以精确定向和复合钻进为核心的先导孔钻井技术、以大直径潜孔锤钻进为核心的基岩层段钻井技术,简要阐明了集束式潜孔锤井底软密封式反循环形成机理与配套装备,针对安全、精准透巷技术难题,研发了高精度随钻测量仪器与安全透巷钻井工艺。此外,以救援通道高效构建为目标,阐述了多领域多工艺技术融合应用,模块化和智能化钻探装备开发,区域适应性优快钻井技术研究与应用,大直径救援井钻井信息系统构建与不断完善,是下一阶段大直径救援井钻井技术与装备的发展方向。     

区域矿山应急救援新疆队建设探讨

对新疆矿山应急救援现状及存在的问题进行了分析,阐述了区域矿山应急救援新疆队建设的必要性,以及建设目标和功能定位,并对其人员、装备、基础设施和规章制度建设等方面进行了设计和探讨,对不同地区的矿山应急救援队建设具有可借鉴性。