基于机器视觉的矿用带式输送机自动调速系统

针对井下大多数矿用带式输送机在煤炭运输过程中长时间空载运行且无法根据煤流量进行自动调速导致电能浪费的问题,提出了一种基于机器视觉的矿用带式输送机自动调速系统。首先利用矿用摄像机获取输送带运行图像,然后提出一种基于视频图像的煤量实时检测方法,根据煤流量与运行时间建立带式输送机自动调速系统运输模型,使矿用带式输送机根据煤流量实现高、中、低、怠四级调速。试验结果表明:该系统运行稳定,通过视频识别的煤流量与实际相差仅为2%,可将矿用带式输送机平均用电量降低12.1%,有效实现了节能降耗与降低成本,提高了矿用带式输送机运行寿命,对智能化矿山建设发展具有很高的应用价值。     

智能煤流调速系统的适用性分析

随着煤矿智能化建设的推进,智能煤流调速系统成为矿井主运输系统的智能化建设的主要工程。智能煤流调速系统是以煤流系统为对象,根据来煤量自动调整带式输送机运行速度,从而缩短带式输送机空转时间,减少托辊、输送带等设备的磨损,降低设备耗电量,实现煤矿主煤流运输系统的智能化运行。但由于矿井的主运输系统及传动设备存在较大差异,因此需要对运输系统及经济效益进行详细分析,以确定是否适宜进行智能煤流调速系统改造。     

基于视频识别的带式输送机煤量检测与自动调速系统

针对当前带式输送机自动调速一直没有普及应用的现状,提出了一种基于视频识别的带式输送机自动调速方法。该调速方法为在地面的一台计算机运行调速软件,借用煤矿企业原有视频监控网络、设备控制网络,实现带式输送机的自动调速。调速软件读取视频数据来识别带式输送机上煤的宽度,作为模糊煤量输入,通过知识库及模糊推理,得出调速值。该调速方法在兴隆庄煤矿12306十采一横带式输送机进行了应用,结果表明:该系统简单易实施,煤宽识别误差在5%以内,可实现被调速带式输送机平均速度降低10%。通过本系统的应用,可提高带式输送机的自动化水平,实现节能降耗,减少机械磨损,延长设备使用寿命。     

DZQ100/100/40型带式转载机的研制

针对目前掘锚机后配套用带式转载机存在运量小、跨距短、重量大及可靠性差等问题,开发研制了一种新型的DZQ100/100/40型带式转载机。通过对DZQ100/100/40型带式转载机的结构布置及设计中的关键问题进行综合分析,为大跨距、大运量煤矿用带式转载机的研制进行了有益的探索,并介绍了该设备的主要技术参数和性能特点。     

可筛分刮板转载机的设计

一种可在源头上提高原煤块率的煤矿井下工作面顺槽用转载机,通过预先将100~150 mm以下的小块煤及末煤不经破碎机直接运出,剩余大块的煤及矸石再经破碎机破碎后运出的方法达到提高原煤块率的目的;该可筛分式转载机系统主要由机头架、驱动系统、可筛分式中部槽和机尾等组成。设计的整体结构适用于煤矿井下工作面顺槽不低于2.8 m,能有效提高煤炭块率,达到提高煤矿的经济效益。     

建北煤矿主斜井带式输送机永磁驱动技术分析

基于目前先进的永磁同步变频调速直驱技术,以建北煤矿主斜井带式输送机为改造对象,从高效、节能、免维护等角度,在智能化矿山建设要求的背景下,对其驱动系统进行技术、经济和节能比较分析,提出永磁同步变频调速直驱系统具有结构简单、高效节能和性能可靠等特点,最后提出在大型主斜井带式输送机推广应用永磁同步变频驱动系统对实现高效、节能和智能化具有重要的意义。     

C—650掘进带式转载机

C-650掘进带式转载机,是一种掘进转载设备。在岩巷掘进中,该机与0.15米~3或0.3米~3耙斗装岩机配合使用,在提高装岩机的单机效率、缩短调车时间、加快掘进速度、减轻工人劳动强度等方面,收到了较好的效果。1979年12月,煤炭部科技局已对该机进     

大跨距煤矿用带式转载机的振动模态分析

针对掘锚机后配套用带式转载机的设计要求为跨距大、运量大、重量轻及可靠性高等特点,根据其配套关系及结构特点,分析了带式转载机的动力现象,并对带式转载机的整机结构进行了振动模态分析,取得了前5阶固有频率和振型图,对结果进行了分析,避免带式转载机在使用过程中发生共振。可为类似条件下的设计提供参考。     

煤岩识别及采煤机自适应控制技术研究进展

煤矿井下环境恶劣、事故多发,实现采煤机智能化开采既是煤矿安全生产的需求,也是减轻作业人员劳动强度和改善作业环境的必要条件。研发推广智能化采煤机是实现煤矿智能无人化的重要环节,而煤岩识别技术的开发与实施是实现采煤机智能无人化的关键条件。本文综述了当前煤岩识别技术的研究现状,分析了其技术研发历程和未来技术发展趋势。概括了多种煤岩识别技术的研发途径、科技创新及应用效果等;总结了基于煤岩识别技术的采煤机自适应调高、调速系统的设计理论与创新成果,并针对当前其存在的问题,提出解决的办法。通过对基于煤岩识别技术的采煤机调高、调速系统的研究,制定采煤机调高-调速协同控制方案。结合目前煤岩识别技术领域的先进发展水平,提出了其研发过程中实用性差、普适性弱的问题。并在此基础上,针对我国目前面临煤岩界面在线识别准确、稳定性差、系统及设备可靠性难以得到验证等新的难题,重点对实验环节准确化、技术开发精准化、平台应用快速化、系统整体可靠化的创新研究内容进行了展望,提出开发多领域耦合技术、保证装备安全可靠的新思路。     

基于机器视觉识别技术的主煤流运输智能控制系统研究与设计

以煤矿运输系统地面集中控制为背景,结合基于多传感器融合技术的带式输送机载荷分布检测技术及故障预诊断技术,研究与设计了基于视觉识别技术的主煤流运输智能控制系统,介绍了该系统的设计背景,详细阐述了该系统的智能调速系统、违禁区域检测及报警、大块煤检测及报警、破碎机堵煤检测及报警、堆煤识别及报警、工作场所行为安全管理、GIS“一张图”方案、预警报警融合联动、智能电动纠偏系统设计等关键技术的设计;最后提出了视觉识别技术与地面集中控制PSI技术相结合的智能视频管控系统,并对该智能视频管控系统功能进行了介绍。     

基于机器视觉的矿井煤矸分拣装置研制

针对煤炭生产过程中煤矸分拣靠人工分拣、机器分拣不够准确的问题,选用机器视觉智能AI识别及五联机械手,配合漏抓、错抓判别控制技术,采用两级目标检测网络,利用执行机构XYZ运动模拟人工抓取,研制了矿井煤矸分拣装置。通过在某煤矿206带式输送机上增加该装置,实现了智能煤矸分选,识别率可达95%以上,比人工分拣的捡矸率至少提高40%。     

智能化综采工作面开采装备关键技术研究

针对复杂地质条件下智能化综采工作面开采难度大问题,开展复杂地质条件下三维建模、数字孪生、液压支架自动化控制、采煤机程序化截煤、智能化远程集中控制及带式输送机尾自移、自动纠偏等关键技术研究;构建有人巡视、无人（少人）操作为主、远程干预为辅的智能化开采系统。通过在井下现场应用,工作面实现了采煤机自动记忆截割、支架自动跟机移架、自动调直、自动加刀甩刀、自动摆底、转载机和带式输送机机尾的自动推移及工作面设备故障自动诊断预警等功能,减少了生产人员,提高了矿井安全效益和经济效益,为类似条件下综采工作面智能化建设提供了借鉴。     

基于机器视觉的煤中杂物智能分选系统研究

为解决煤炭分选过程中杂物对生产的影响及由此产生的各种问题,设计了基于深度学习和机器视觉的集煤中杂物智能识别、定位和分拣于一体的杂物智能分选系统。该系统建立了基于语义分割的像素级杂物识别模型,计算成本比标准卷积网络模型降低8～9倍;构建了复杂环境条件下的机械手精准抓取策略,能够避开干扰物,实现硬质物料、轻质物料抓取点的精确选择。在涡北选煤厂的应用测试表明,该系统杂物检测准确率为96.647%,机械手分拣成功率为94.759%,系统分拣率为91.640%,能够高效除去煤中杂物,提高了杂物分选过程的智能化水平。     

基于ANSYS Workbench煤矿用带式转载机设计与仿真

设计了一种煤矿用带式转载机,运用ANSYS Workbench对导向滚筒、平托辊、上托棍及导向滚筒支撑轴承等重要旋转部件进行有限元仿真分析。仿真结果表明:设计的煤矿用带式转载机导向滚筒、平托辊、上托辊及导向滚筒支撑轴承的等效应力均满足实际要求,为煤矿用带式转载机设计、结构优化及综合性能的仿真分析提供理论依据。     

长压短抽除尘系统在快速掘进工作面的应用

为做好快速掘进工作面的防尘工作,采用了以掘锚机、破碎机、跨骑式转载机、带式输送机为主要设备的快速掘进系统,集成了可直接连接到原掘锚机风筒的可移动的湿式除尘风机,并以通风系统参数计算为基础,对相关通风设备进行选型,形成了快速掘进工作面的长压短抽除尘系统。该系统不但极大地降低了快速掘进工作面的煤尘浓度,使总粉尘浓度除尘率达29.97%,而且提高了机械化效率,减轻了工人劳动强度。     

张家峁煤矿智能快速掘进工艺优化及应用研究

为了解决千万吨超大型矿井采掘失衡难题,张家峁煤矿采用了智能化掘进技术替代传统掘进技术。通过提高15212工作面掘进系统装备自动化和智能化程度,实现掘进工作面轻量化和快速化,重点分析了工作面掘进设备的优化历程,建立了智能快速掘进系统,该系统由“掘锚一体机+锚杆转载机+桥式转载机+变频调速带式输送机”组成,实现了连掘连运和掘锚平行,大大缩短了支护占用工时。结合智能传感、定位定向、监测监控技术和多信息远程重现技术等,实现可人工干预的远程操作掘锚一体机,将掘进工作面环境、设备和人员有机和谐地统一起来,实现“安全、高效”高质量智能掘进。在15212掘进工作面的现场应用结果表明：该设备投入后创造出单班最高进尺65m,单日最高进尺120m,月累计进尺2700m的成绩,取得中国快掘行业单班、单日及单月最高进尺,有力保证了井下采掘接续和可持续发展。     

基于多机械臂协同的煤矸分拣方法研究

针对目前主流的煤矸分选方法存在资源浪费大、环境污染重、分选效率低等问题,提出了一种多机械臂协同的煤矸分拣机器人,重点研究了该机器人的多动态目标多机械臂协同煤矸分拣方法。为了解决工业现场环境下的矸石识别问题,提出了一种基于深度学习网络的煤矸快速识别方法,实现了拣矸带式输送机上煤矸石流的实时识别,有效提高了其综合准确率;采用双目视觉技术,实时获取矸石的相对坐标和深度信息,并研究相应的三维信息误差分析与误差补偿方法,为机械手的煤矸分拣提供依据;为了实现分拣模块中多矸石的高效分拣,提出一种多动态目标多机械臂协同的煤矸分拣策略和相应的分拣流程,实现了机械臂矸石拣取轨迹的自主规划。试验结果表明:所提煤矸快速识别和定位方法对煤矸混合样本下的目标识别准确率达到76.92%;多臂协同分拣方式相对单臂方式显著提升了煤矸分拣效率。基于多机械臂协同的煤矸分拣机器人可实现煤和矸石的自动化和智能化分选,降低煤炭分选的投资和生产成本,提高煤炭质量。     

DZY100/30S型充填带式转载机的设计研究

针对目前充填工作面配套使用的带式转载机移动频繁、运量小、可靠性差等问题,研发设计一种新型自移式带式转载机。通过对DZY100/30S带式转载机的结构布置和设计中关键问题进行综合分析,介绍该设备主要技术参数和性能特点。实现充采均衡协调发展,为我国充填开采提供理想的配套设备。     

井下主运带式输送机智能煤流系统的研究

基于视频识别、数字化处理煤量检测技术,针对同煤燕子山煤矿带式输送机煤流系统改造设想,将主运输系统集中控制、综合保护与AI(人工智能)技术、大数据分析技术及计算机视觉技术相结合,将综合保护、集中控制、智能调速、视频监控及智能识别等子系统统一接入主运输管理平台,对主运输系统运行状态、报警信息、人员信息进行实时监控和计算,达到对运输系统科学管理、减员增效、提高故障处理效率、减少事故隐患的目的。     

大跨距带式转载机的研制

传统桥式转载机跨距小使得掘锚机需要频繁停机延伸输送带,限制了整个工作面的推进效率,为了解决这个问题研制了大跨距带式转载机。简要介绍了大跨距带式转载机的结构组成和主要技术参数,重点阐述了悬挂支撑机构、输送带自动张紧系统这2个关键技术,最后介绍了该转载机的性能特点和使用效果。