煤矿物联网单兵智能装备系统研发与应用

分析了淮北矿业集团在自动化、信息化、智能化建设方面的情况,针对制约智能化矿山建设存在的问题,提出了煤矿物联网平台与单兵智能装备研发与应用研究课题,结合万兆工业控制环网以及Wi-Fi定位技术,采用基于Wi-Fi物联网综合基站、调度平台以及单兵智能装备,形成井上下"一张网"的煤矿物联网单兵智能装备融合调度通信系统,介绍了该系统的系统架构和系统功能,详细阐述了该系统的关键技术。实际应用表明,该系统不仅能够提高调度应急指挥水平,而且能够增强作业人员协同工作能力,提高了生产效率。     

智能煤矿建设路线与工程实践

针对我国智能煤矿发展"三步走"战略,指出智能煤矿建设不但包括基础设施、生产监控系统、安全监控系统、生产经营管理系统等系统的建设,更包括基于大数据和人工智能的智能决策系统建设。从工程实践的角度提出了煤矿智能化建设"3115"建设路线,煤矿可根据自身需求和信息化现状,按照该建设路线有选择、分步骤的进行智能煤矿建设。阐述了"3115"建设路线中的实施方法:通过"3个网络"建设企业管理网、工业网络和通信联络网,其构成智能煤矿的基础,形成覆盖全矿井的统一传输网络平台;通过"1个平台"构建统一的智能集成控制平台,实现"六全"信息智能;通过"1个系统"建设煤矿大数据及云服务系统,实现数据和模型的统一存储,为智能决策提供数据和算力支持;通过"5个中心"建设数据中心、调度指挥中心、智能控制中心、安全监测中心和生产运营管理中心,为智能煤矿提供业务与决策支撑。以所完成的多个智能煤矿建设为例介绍了"3115"建设路线的工程实践。智能煤矿建设大幅提高了实施企业的生产效率和安全水平,特别是大幅降低了危险岗位和重复性岗位的员工数量,为企业创造了较好的经济效益和社会效益。     

关于新规程规范中矿井有线调度通信线缆的问题探讨

随着2016版《煤矿安全规程》及GB50215-2015《煤炭工业矿井设计规范》颁布执行,在设计建设地面部分煤矿有线调度通信系统过程中,遇到矿用通信电缆与地面通信设备不协调、不可靠性的情况。为了使地面有线调度通信达到最佳通信质量和高性价比,需将地面通信用电缆调整为适应地面环境的市内通信电缆,并在条件允许的情况下宜与行政通信合用通信电缆。为避免其他类似项目遭遇同样情况,需将规程规范相关条文进行微调,使矿用通信电缆仅限用于井下有线调度通信系统建设。     

智能化煤矿顶层设计研究与实践

建设智能化煤矿是实现煤炭工业转型升级和高质量发展的必由之路。针对当前我国智能化煤矿建设初级阶段缺乏体系性与前瞻性的顶层设计的现状,进行了智能化煤矿顶层设计的系统研究,阐述了智能化煤矿应分为数字融合互联,人机主动交互,主要系统自学习自决策3个阶段分区域分层次实现"物质流、信息流、业务流"的高度一体化协同,构建以人为本的智能生产与生活协调运行的综合生态圈的建设目标和阶段性任务。基于煤矿价值活动分析对智能化煤矿复杂巨系统逻辑关联进行研究和系统归并,提出以泛在网络和大数据云平台为主要支撑,以智能管控一体化系统为核心,能够实现对煤矿开拓、生产、运营全过程进行感知、分析、决策、控制的煤矿十大主要智能系统,包括:煤矿智慧中心及综合管理系统;煤矿安全高效信息网络及地下精准位置服务系统;地质保障及4D-GIS动态信息系统;巷道智能快速掘进系统;开采工作面智能协同控制系统;煤流及辅助运输与仓储智能系统;煤矿井下环境感知及安全管控系统;煤炭洗选智能化系统;固定场所无人值守智能管理系统;煤矿场区及绿色生态智能系统等的智能化煤矿建设顶层架构。通过对数据特征与关联关系研究提出智能化煤矿信息实体特征与抽取方法,并研究智能化煤矿知识图谱构建及数据交互推送方法,构建智能化煤矿数字逻辑模型;研究提出智能化煤矿"云边端"数据处理架构和三层递阶控制策略,在此基础上对煤矿智能化应用系统进行具体设计。以张家峁煤矿生产矿井智能化改造和巴拉素煤矿新建矿井全面智能化建设为典型案例进行了工程实践。     

基于多智能体的无人化风机监控系统构想

为了实现矿井主要通风机信息化、智能化监控,提出基于多智能体的矿井主要通风机无人化智能监控系统,将矿井风机监控系统分为通风设备层、现场监控层以及远程监控层,并对每层结构进行智能体设计。     

煤矿智能化——煤炭工业高质量发展的核心技术支撑

提出了煤矿智能化是煤炭工业高质量发展核心技术支撑的科学思想,阐述了煤矿智能化的定义和总体要求,明确了煤矿智能化发展的目标是建设智慧煤矿,分析了煤矿智能、智慧、信息化、数字化等术语的内涵和关联关系,提出了我国煤矿智能化建设原则和阶段目标。进行了煤矿智能化顶层设计,提出了统筹规划煤矿智能化发展模式、科学设计智慧煤矿总体架构、建设100个智能化示范煤矿的发展思路。探讨了井工煤矿精准地质探测与4D-GIS系统、智能化开拓规划与工作面设计、智能化巷道快速掘进成套技术、智能化综采工作面成套技术、智能化主/辅运输技术、危险源智能感知与预警技术、智能化洗选系统、智能化综合保障技术、矿井物联网综合管控系统和操作平台等主要环节的发展路线。阐述了露天煤矿智能化发展方向,提出了建设露天煤矿信息化系统、开发露天煤矿智能化连续开采技术、建立露天煤矿空-天-地一体化安全预警系统、推进露天煤矿生态环境协调绿色发展的理念。大力发展煤机装备智能制造,提高煤机装备的可靠性与适应性,促进煤炭资源开发的机器人化替代,为煤矿智能化发展提供智能装备保障。提出了加大煤矿智能化发展政策支持、设立煤矿智能化标准体系建设专项、建立国家级煤矿智能化技术创新研发实验平台等政策建议。     

煤矿智能一体化辅助生产系统及关键技术

随着我国在智能开采和智能掘进技术方面不断取得重大突破,矿井各子系统智能化程度不均,矿井生产控制单一分散,各系统信息孤岛化等问题突显,因此需要建立智能一体化辅助生产系统,实现矿井所有设备的集中控制,数据的集中管理和信息的高度集成与共享,打破各系统信息壁垒,真正实现煤矿多系统智能化发展目标。针对智能矿山的发展现状和趋势,指出智能矿山的建设是由单个系统智能化向多系统智能化方向发展,矿井生产控制是由单一分散式向综合智能一体化方向发展,煤矿智能辅助生产系统是智能矿山建设不可或缺的一环,提出了智能一体化辅助生产系统建设的"五个一"基本原则。神东矿区通过融合智能主/辅运输技术、智能供电技术、智能排水技术、智能通风技术及智能通信技术,建立了煤矿智能一体化辅助生产技术体系。引入模块化管理理念,将矿井综采(综放)、掘进、主运输、供电、供排水、通风及安全监测监控等所有矿井生产系统高度集成在同一个平台,将各子系统数据接入区域煤矿集中控制中心,设计出一套集地面与井下为一体的辅助生产系统的整合控制方案,形成管控一体化平台。采取从采掘、运输和分选加工等煤炭生产一体化管理模式,形成了专业调度体系,优化了生产控制指挥流程,实现了"五矿六井"大区域煤炭生产的集中控制和海量数据管理及信息的高度集成与共享,形成新型煤炭生产体系。实践表明,神东矿区智能一体化辅助生产系统可对全矿区全周期生产数据进行分析应用,减少工作人员400人,降低人工成本8 000万/a,节电25%,设备利用率提高5%,全员工效提高16%。     

矿井通信技术与系统

研究了矿井通信系统在煤矿安全生产调度、安全避险和应急救援方面的作用。提出了技术和装备要求:①煤矿必须装备矿用调度通信系统;调度电话应直接连接地面调度交换机(含安全栅),并由调度交换机远程供电;严禁调度电话由井下就地供电,或经有源中继器接调度交换机。②矿井地面变电所、地面通风机房、主副井绞车房、压风机房、井下主要水泵房、井下中央变电所、井底车场、运输调度室、采区变电所、上下山绞车房、水泵房、带式输送机集中控制硐室等主要机电设备硐室、采掘工作面、突出煤层采掘工作面附近、爆破时撤离人员集中地点、采区和水平最高点、井下避难硐室(或救生舱)必须设有直通地面调度室的调度电话。③积极推广应用矿井广播通信系统。④积极推广应用矿井移动通信系统。⑤煤矿井下带班领导、技术人员、区队长、班组长、瓦斯检查员、安全检查员、电钳工等流动作业人员,宜配备矿用移动电话。⑥救护队应装备矿井救灾通信系统。⑦严禁矿用IP电话通信系统和矿井移动通信系统替代矿用调度通信系统。     

察哈素煤矿创建“智能化矿井”实践和探索

智能化矿井通过监测监控设备,对矿井安全生产和经营管理信息进行采集、分析和处理。通过介绍察哈素煤矿创建智能化矿井中数据采集层、网络传输层、数据储存层、核心应用层、决策控制层和数据发布平台及信息展示平台等5个层、2个平台即"七位一体"的构架和特点,总结该矿创建智能化矿井实现的效果,分析了目前存在的问题与不足,提出今后建设智能化矿井在基本术语、架构层级划分和增加环保、质量标准化内容的改进意见,进一步推动了矿井安全、高产高效以及综合管理水平的提高。     

大海则煤矿智能通风系统可视化管控平台搭建及应用

矿井通风是保障矿井安全最主要的技术手段之一,通过对大海则煤矿智能通风系统可视化管控平台的搭建及应用进行研究,该系统基于蓝光智能化矿井通风系统,结合安全监测监控系统、通风自动监控系统,以及智能风门和风窗装备,通过通风系统三维可视化、通风网络实时解算、通风系统实时监控及在线预警、远程可视化控制等功能,实现通风系统的可视化、自动化和智能化管理,为安全开采和智能开采提供保障。     

工装设计与成组技术

工艺装备是机械制造行业的重要工艺手段,它是直接影响机械加工工艺水平、产品质量、生产效率和工人劳动强度的主要因素。通过2例比较特殊的工件钻胎设计方法,说明在工装设计中合理地运用成组技术的理论指导设计,能取得较好的社会效益和经济效益。     

套管开窗技术及现场应用

介绍了胜利油田钻井院SZ系列液压可循环式斜向器和开窗复合铣锥的工具结构、工作原理和技术特点。胜利钻井院套管开窗技术具有施工工艺简单、工具性能可靠、操作方便、适用范围广和开出的窗口规则、光滑,窗口质量好等优点,既能用于直井,也能用于大斜度井和水平井。最后介绍了现场应用情况,并提出了保护窗口应该注意的事项,为更好地实施开窗和侧钻作业提供了指导。     

造形技术的发展与计算机技术在铸造中的应用

造型技术的新进展主要有气体冲压造型、静压造型、真空密封造型和冷冻造型等。当前,计算机在铸造过程中的管理、测控、工艺、凝固模拟等方面都得到了广泛的应用。     

科学技术的国际化与洁净煤技术的国际合作

煤炭在未来世界能源格局中仍将占有重要的作用,然而煤炭在生产和利用过程中会带来严重的环境问题,洁净煤技术的兴超和发展已被誉为是一种划时代的煤炭利用新技术,从洁净煤技术与能源、环境的关系出发,通过对洁净煤技术国际合作的可能性和存在问题的分析论述了我国洁净煤技术国际合作的意义以及管理策略。     

物理技术研发与煤矿开采技术应用

煤矿的开发技术一直备受关注,尤其是通过物理技术进行的开发与应用。文中重点分析了当前主流的物理技术,并以此为基础进行煤炭开采技术的分析,研究物理技术在煤矿开发技术中的应用问题。     

平面交叉巷道施工工艺及支护技术实践

漳村煤矿主进风大巷延伸掘进施工需穿越已成巷的主回风巷,为避免造成总进、总回风流短路,采用在主回风巷提前进行挑顶改造并人工建筑巷道、主进风大巷延伸直接掘进通过的方式,顺利完成了交叉巷道的穿越施工。     

建筑工程技术中的节能与环境保护新技术

从地源热泵的发展背景国内外发展现状、应用原理及优点进行分析,并以某行政办公楼室内采用中央空调系统供暖、制冷,公共教学楼室内采用地板辐射采暖为例,在遵循国家的能源政策,力求为业主提供一个安全、健康、环保、节能的优质工程。     

浅议企业科技档案中技术秘密的有效保护

阐述了对保护企业技术秘密档案立法的意义,在充分运用法律武器的基础上,采取有力的措施,进一步建立健全和完善科技档案的管理制度.