自动化智能开采关键控制技术探索与研究

基于煤矿安全、高效、自动化生产的需要,实现智能自动化开采是煤矿开采的最终目标。调研了当前国内外综采工作面的自动化现状况和影响因素,对其中的"三机"远程控制、实时控制技术、视频图像处理等多种关键核心技术进行了研究,分析了实现这些关键技术的难点,提出了关键技术的信息融合是实现综采自动化的必由之路,最后展望了未来几年对综采工作面自动化有影响亟需突破的新技术。     

伊泰宝山煤矿薄煤层智能化综采工作面建设和应用

智能化技术的引入在一定程度上实现了多年来无人化开采煤矿的目标,为煤矿自动化开采带来了巨大的进步。煤矿综采工作面无人化和少人化开采对于煤矿的安全生产至关重要,因此,智能化开采对图像采集、视频传输、无线通信、自动跟踪等技术提出了更高的设计要求。薄煤层智能化综采工作面建设与应用是伊泰宝山煤矿重点推进实施的项目,当前煤矿自动化开采技术虽已经成熟,但薄煤层自动化开采技术还需要进一步探索、研究。为了解决目前矿井薄煤层采煤工作面自动化采煤存在的问题,重点介绍了薄煤层智能化综采工作面自动化控制系统的建设和应用、管理经验和做法及应用效果,并对应用过程中出现的问题提出解决办法。     

麻家梁矿智能化综放开采技术推广应用

为了提高麻家梁矿综采工作面的自动化管理水平,减轻从业人员的劳动强度,通过在综采工作面采用智能化综放开采技术,监控主机采用AMD T56N处理器为核心计算机系统,在工作面监控中心将综采工作面各个生产系统有机结合起来,实现工作面集中自动化控制,提升了工作面安全保障水平和生产效率,提高对综采工作面技术、人员、装备的管理水平,实现了安全高效回采。     

煤矿综采工作面“三机”联动控制策略研究

随着技术的发展,煤矿对综采工作面开采效率要求越来越高,应运而生的自动化工作面正快速发展,在研究实现自动化综采工作面的同时,面临诸多问题。其中综采工作面"三机"联动控制就是其中一个关键问题,研究了煤矿综采工作面的双滚筒采煤方式,液压支架的移架方式,"三机"联动控制过程中采煤机、液压支架、刮板输送机控制要求。     

采煤机智能控制系统的总体结构设计

综采装备自动化是实现煤矿综采工作面"少人化"或"无人化"的关键.采煤机作为工作面3机配套的关键装备之一,实现其智能控制是实现综采工作面自动化开采的必要条件.采煤机智能控制系统总体结构设计,主要包括采煤机自身智能控制及其与环境、煤壁、刮板运输机、液压支架、远程操作人员的信息交互和智能控制等.     

塔山煤矿综采放顶煤工作面智能化开采技术的探讨及应用

为提高综采工作面开采的自动化水平,对同煤集团塔山矿8222综采工作面智能化开采技术系统进行了研究,阐述了放顶煤工作面概况,提出了自动控制系统的功能、主要组成,重点论述了自动化控制系统的技术要求。通过反复修改与实践,8222综采工作面基本实现了智能化开采技术,取得了较好的效果。     

综采工作面配套技术研究

从工作面产量、日推进度、参数、主要设备等方面阐述了我国综采的配套技术发展情况,并从我国综采工作面设备可靠性、自动化水平、关键部件性能等方面阐述了与国外的差距,展望了我国综采技术的发展方向,即以高效集约化生产为发展方向,以安全、高效、高采出率、环境友好为目标,实现自动化与信息化,提高设备的可靠性,降低劳动消耗,提高生产效率;工作面长度达400 m以上,采煤机实现工作面记忆截割,液压支架跟机自动化推移,基于智能化、可视化技术的工作面巷道集中控制的地面远程控制,在中厚煤层实现工作面年产1 000 万t;加大对复杂难采煤层高效开采成套装备技术的研究。重点对急倾斜、大倾角煤层开采成套技术与装备开发、薄和极薄煤层高效开采以及无人自动化工作面成套技术与装备进行研发。     

大采高综放工作面自动化系统的研制与应用

阐述了工作面自动化生产技术,通过对山西同煤集团大采高综放工作面自动化系统的研制并应用于同忻矿综采二队C3-5~#层8202工作面,实现了稳定开采和绿色开采,提高了煤炭的回采率,为矿区科学高效绿色开采提供了技术保障。     

超级自动化长壁综采工作面装备及开采技术

介绍了榆家梁煤矿超级自动化长壁综采工作面的开采条件、采煤方法、工作面设备选型结果及相关系统设备选型，提出了工作面自动化开采的实现模式。     

本期导读

近十多年来，以长壁高效综采为代表的煤炭地下开采技术取得前所未有的新进展。高效综采发展主要体现在以下三个方面：一是综采工作面生产能力大幅度提高，采区范围不断扩大，出现了“一矿一面”年产数百万吨煤炭的高产高效集约化生产模式；二是高效综采装备和开采工艺不断完善，推广使用范围不断扩大，中厚煤层开采、厚煤层一次采全高、特厚煤层放顶煤开采和薄煤层全自动化生产等技术和工艺取得巨大成功；三是高效综采装备的研制开发取得新的技术突破，年生产能力已经达到1000万t，并实现了综采工作面生产过程自动化。     

基于纯水液压技术的智能化开采技术研究及应用

哈拉沟22411综采工作面基于纯水液压技术的智能化开采技术的研究与应用,以纯水介质为液压动力核心,配套纯水制水设备、纯水液压泵站、纯水液压支架,解决了传统综采工作面液压油泄露造成的井下环境污染问题;依托信息智能化设备及手段,减少了综采工作面作业人员数量,保障了煤矿工人安全;实现了生产供电设备、纯水泵站系统、"三机"运输系统的集中化远程控制,采煤机的记忆割煤及液压支架自动跟机,完成多个自动化智能化系统的融合与应用,最终实现工作面绿色、智能、高效开采,为哈拉沟煤矿实现中级绿色智能矿山打下坚实的基础。     

综采工作面智能化开采路径及关键技术

智能化开采是煤矿开采技术演进的必由之路,目前我国总体处于智能化开采的初级阶段,智能化开采理论体系尚需不断完善。通过分析我国不同煤矿开采阶段在生产信息获取、处理及控制技术等方面的技术特点,发现信息感知、分析和控制技术是煤矿开采方式进步的本质原因;基于智能化开采的基本要素,明确综采工作面智能化开采的内涵是以"互联互通"的智能化成套综采装备为载体,以物联网技术、人工智能技术、大数据技术、云计算技术、通信技术等现代技术与煤矿生产技术的深度融合为基础,通过智能信息感知、智能信息分析决策、智能控制与反馈,实现具有人工智能特征的工作面自动化采煤技术。提出综采工作面智能化开采的技术路径包含生产物理场景智能感知与矿山大数据储存,矿山大数据关联分析与智能决策,智能化生产装备精准协同控制等3个方面内容。结合目前我国智能化开采发展阶段和发展方向,提出了综采工作面智能化开采亟须突破的关键技术:开采全生命周期地质精准探测与建模技术;工作面生产场景精准感知技术;建立通信协议标准化的信息传输系统;复杂生产环境下的智能决策技术;智能化综采装备系统可靠性增强技术。结合工程实践介绍了基于人-装备-环境多源信息数据的特厚煤层智能化综放开采模式的初步应用。     

大倾角薄煤层综采工作面高产高效开采实践

1611东综采工作面依靠科技创新,实施"三机"改造,优化生产工序,实现了高产高效,创出了华丰矿薄煤层综采工作面最好水平。本文介绍了开采实践的具体做法,为大倾角薄煤层实现高产高效开采找到了一个突破口。     

优化智能化工作面设计的研究与应用

本文针对某煤矿3410工作面煤层赋存特点,从工作面通讯系统、液压支架自动控制、采煤机自动控制、综采设备协同运行方式和高效的开采工艺等多个方面进行综合性研究,设计综采工作面自动化开采。采取关键技术重点攻关创新、先进成熟技术集成整合相结合的方式进行研究,重点解决在复杂地质条件下工作面快速连续推进难题,实现工作面高效自动化连续开采。     

薄煤层综采工作面智能自动化优化开采应用实践

薄煤层综采工作面智能化开采是开滦面临的新课题,随着唐山本部煤层资源的枯竭,薄煤层综采工作面的智能化开采成为开滦持续发展的常态化要求。但在开采过程中受煤层地质条件等客观因素的影响,自动化智能开采时困难很多,导致生产效率降低,针对地质条件情况,通过优化自动化系统中的设置,合理使用自动化进行开采,成功地提高了生产效率达46%以上,为开滦集团以后自动化开采积累了丰富的技术经验。     

煤矿综采工作面无人化开采的内涵与实现

针对目前煤矿井下综采工作面无人化开采的概念、可行性及实现方式等存在争议的现状,提出了综采工作面无人化开采的内涵,并阐明了工作面无人化与工作面智能化、自动化等内在联系与区别;分析了影响无人化开采的技术因素和非技术因素,并提出了无人化开采需经历遥控型无人开采和智能型无人化开采2步走的技术路线。通过在陕西煤业化工集团黄陵矿业有限公司一号煤矿中厚偏薄煤层无人化开采的试验,证明了遥控型无人开采是实现煤矿井下综采工作面无人化开采的有效手段,具有在薄及较薄地质条件较好的工作面推广的应用价值。     

智能化无人开采技术介绍

<正>针对我国煤矿综采工作面生产过程复杂、开采装备系统庞大、作业环境恶劣等特点,天玛公司提出先实现"可视化远程干预型智能化无人开采"的技术途径:以实现综采工作面常态化无人作业为目标,以采煤机记忆截割、液压支架自动跟机及可视化远程监控为基础,以生产系统智能化控制软件为核心,实现在地面(巷道)综合监控中心对综采设备的智能监测与集中控制,确保工作面割煤、推溜、移架、运输、消尘等智能化运行,达到工作面连续、安全、高效开采。     

煤矿液压支架电液控制系统分析

在进行煤炭资源开采过程中,液压支架电液控制系统的应用是煤矿综采工作面自动化生产管理及自动化控制的主要手段。液压支架电液控制系统不仅能够提高支架的移动速度和操作灵活性,而且还可以实现综采工作面无人或少人操作及支架远程控制,从而有效地确保了操作人员的生命财产安全。     

薄煤层综采自动化配套装备开采技术

为提高薄煤层资源采出率和开采效率,采用理论分析和工业试验的方法,在薄煤层工作面开采实践的基础上,对薄煤层自动化工作面开采设备选型进行研究,研制了适应于薄煤层的综采液压支架、采煤机和刮板输送机,并进行工作面自动化平台建设,增设视频监控功能,提高了工作面自动化水平,并在黄沙煤矿进行了工业试验,实现煤层厚度0.75 m自动化开采,试验工作面月产达3.67万t,矿井煤炭采出率提高了4％,延长矿井服务年限5年.     

基于数据挖掘技术的煤矿智能精准开采系统

煤矿综采自动化技术的研究日渐成熟,但由于自动化综采工作面采煤工艺复杂,智能化系统庞大,各设备作业条件复杂。在分析各自动化子系统间存在大量信息孤岛、现存在综采自动化设备和系统不能有效联通,数据可用性低的问题,为了在海量有噪声的、模糊的、随机的实际数据中,提取挖掘其内在控制和生产决策方面有潜在价值的信息,探究如何通过深度数据挖掘实现对综采自动化系统的精准开采。基于数据挖掘技术对建立的开采模型的融合数据分析,根据实时工况数据及各传感器测量数据的实际控制反馈,进行智能开采模型算法的深度学习和控制算法的迭代;随着数据挖掘不断优化控制参数和控制策略算法分析,增加了系统和装备的分析决策功能,最终转换为精准开采决策,极大提升了综采工作面智能化整体水平。