煤矿井下仿生机器人技术应用与前景分析

当前煤矿安全生产正面临着重大技术挑战,井下作业技术的智能化、无人化迫在眉睫,机器人化替代已成为重要解决途径。煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑,从煤矿井下智能化、无人化作业需求出发,综述了目前掘进、采煤、运输、安控、救援五大类煤矿机器人国内外的应用现状。在此基础上,就国内外仿生机器人技术在煤矿作业中的应用现状做了概述,指出了煤矿仿生机器人技术与装备发展思路和研究方向。综述了仿生机构、仿生感知、仿生控制、仿生驱动和仿生材料等关键技术的研究现状,并阐述了仿生技术较现有设备的优势及可应用场景。结合目前仿生技术与人工智能技术的发展水平,科学分析了仿生机器人的发展趋势,包括:从传统驱动器向生物肌肉驱动器的发展,从刚性结构向软体和刚柔混合结构发展,由传统材料到新型生物材料发展,从单一运动模式向高机动多栖机器人发展,从传统控制方法向生物智能控制发展,从机电系统机器人向生物系统机器人发展,从单一机器人向集群机器人发展。结合仿生机器人技术的发展趋势,展望了仿生机器人技术在煤矿无人化作业中的应用前景:新型功能材料的应用,高效行走方式的应用,智能环境感知的应用,智能化自主作业的应用,为煤矿仿生机器人的开发利用提供参考。     

巷道掘进机智能化技术探索与研究

结合兰花科创望云煤矿的实际情况,分析了煤矿掘进机智能化技术的实现过程。主要分析了掘进机的智能远程管控平台建设和改造,可以为煤矿的智能化掘进提供一定的参考。     

掘进机掘进技术的研制现状

<正> 掘进机从本世纪四十年代产生至今已有半个世纪的发展历史了,目前掘进机的截割功率为100～350kW,机重24～115t,平均日掘进进尺7～8m,最大掘进能力达20～30m/d。从使用上看,掘进机主要应用在煤矿,现在煤矿中应用的最小的掘进机是奥地     

煤矿掘进机智能控制系统的研究

针对目前掘进机智能控制技术不足之处,结合智能控制系统实际需求,选取了更为合适的运动控制卡、数据采集卡及位置传感器。软件在设计过程中将不同功能的模块区分开来。控制系统的研发采用了VB6.0,呈现Window标准界面样式,满足多种功能研究需求。     

掘进机边界工况下快速施工法

介绍了半煤岩机掘3种边界工况下快速施工法(机掘近距离煤层、机掘上山挑顶作业,机掘上山起底作业),并对其进行了理论分析和实践总结.     

跃进煤矿双掘进机联合掘进实践

为预防冲击地压危害,降低施工期间高空作业危险,掘进工作面选用了上下台阶双掘进机联合作业。选用了EBZ160悬臂式掘进机,并对EBZ160悬臂式掘进机主要结构、功能、适用范围、技术数据、设备布置、工作方式、掘进作业、技术要求、施工特点和应用效果进行了简述,为大断面巷道支护积累了经验。     

煤矿掘进机远程智能控制技术研究

针对煤矿掘进工况复杂、危险程度高等问题,以某型煤矿掘进机为研究对象,分析了掘进机远程控制的组成及智能化升级的过程,设计了掘进机远程智能框架。基于控制原理设计了煤矿掘进机远程智能控制系统,对煤矿掘进机在实际工况下的前进、后退、转弯、铲板、截割、支撑等动作进行远程智能化控制。该研究为煤矿掘进机远程智能化控制提供技术支持及参考依据。     

煤和半煤岩巷掘进机的现状与发展

煤和半煤岩巷掘进机的现状与发展煤炭科研总院太原分院王虹，黄华城１主要产煤国掘进机应用水平英国、德国、前苏联等主要产煤国，掘进机已广泛用于煤矿煤岩硬度ｆ≤１０的采准巷道掘进、并扩大到岩巷掘进。据１９９０年资料表明。前苏联使用掘进机２１００余台，综掘程度...     

煤矿无人化智能开采系统理论与技术研发进展

提出以矿井物联网和先进传感等通信方式为支撑环境,构建“感知、传输、决策、执行、运维、监管”六维度智能开采控制系统;基于此系统架构,提出无人化智能开采控制技术路线和系统方案;最后,对煤矿无人化智能开采系统的理论和技术研发最新进展进行了详细论述。利用双光谱热红外摄像及图像增强技术,解决综采工作面生产工况条件下的视觉监控透尘问题;提出多目视频帧图像融合和全景视频拼接技术,解决工作面大视角覆盖以及实时无死角视频监控问题;利用三维颜色查找法,解决增强算法在质量和实时性难以满足井下视觉测量任务的问题。工作面设备自适应控制进一步发展：构建精准三维地质模型,进行开采预测和模型动态修正,为智能开采提供精准地质保障;结合采煤机截割模板修正技术、工作面多源信息融合智能控制技术,规划采煤机割煤路线;利用新一代信息技术,实现高质量的视频传输,满足智能控制及感知设备的无线接入;利用远距离液压保障技术,在有限开采空间内减轻检修强度、增加安全性。在行业当前普遍采用的“工作面内自动控制+远程干预模式”的智能化开采技术基础上,提出了新一代无人化智能采煤控制技术方法,设计了“井上智能决策、井下自动执行、面内无人作业”的智能...     

基于EBJ-160HN半煤岩掘进机的快速掘进施工技术研究

结合大同煤矿集团四台矿机掘二队利用国产EBJ-160HN半煤岩掘进机进行巷道掘进施工过程中所积累的经验,系统介绍了如何利用EBJ-160HN半煤岩掘进机实现巷道的快速掘进,指出实际施工中的若干问题,为同类条件下巷道的快速掘进提供参考。     

掘进机掘进技术的发展现状

通过对悬臂式巷道掘进机的发展历史和研制现状的分析，提出了如何确定掘进能力以及选择截割头和截齿的方法，指出了提高掘进机掘进技术需要研究的发展方向。     

煤矿掘进机的发展与改进

本文首先分析了我国掘进机发展的情况以及当前阶段掘进机的使用状况。指出了目前掘进机方面存在的几点不足,提出了相关的改进措施,希望为今后掘进技术的发展有一定的借鉴作用。     

神火煤电新庄煤矿掘进机的使用情况及选型方案研究

论文根据新庄煤矿的矿井地质情况,分析了掘进机的使用状况及存在的问题。对新庄煤矿掘进机的选型进行了综合分析和科学研究,确定了综掘设备的选型方案,对提高单头掘进进尺,具有重要的指导作用。     

煤矿掘进机新型智能电控系统设计与研究

基于先进无线5G技术及液压系统软硬件，搭建掘进机电控系统主框架、CAN通信框架和电控模块，设计了掘进机智能电控系统，运用试验的方法对掘进机智能电控系统控制精度进行研究分析。研究结果表明：设计的掘进机智能电控系统控制精度在40 mm以内，满足巷道掘进100 mm施工要求，该研究为掘进机自动、智能化升级改造及智能电控系统的优化和改善提供技术支持及参考依据。     

煤矿机器人研究现状与发展趋势

从煤矿机器人主要应用,即煤矿日常生产作业、矿难事故处理与救援、日常监测与维护3个方面,介绍了国内外煤矿机器人的研究现状,并剖析了煤矿机器人在能源供给、导航、通信、可靠性方面面临的问题,最后展望了煤矿机器人技术发展趋势,以期为煤矿机器人的进一步开发利用提供参考。     

综采工作面装备机器人化技术研究

针对综采智能化系统存在的问题,介绍了智能机器人技术及其结构体系,提出了综采群组机器人协同作业的技术思路,构建了综采装备机器人化的设计方案。通过液压支架推移控制和工作面直线度控制,详细描述了以局部精确控制、全局坐标定位的综采装备机器人化控制系统,提出了构建装备、工艺、生产等多维度构建神经网络系统,赋以综采机器人机器学习的能力,实现综采装备的智能化。     

钻锚机器人与掘进机会车防碰撞预警方法研究

针对钻锚机器人与掘进机会车易发生碰撞的问题,提出了一种多传感器融合的会车防碰撞预警方法。通过在钻锚机器人机身内外两侧安装多个超声传感器,实时检测其与掘进机、煤壁的距离关系,实现碰撞检测与预警。同时针对因工作人员以及其他因素引起系统误报警的问题,根据掘进机与其他物体宽度不同,剔除无效报警信息,并利用D-S证据理论融合多个超声传感器信息,提高掘进机宽度检测精度。搭建了会车防碰撞试验平台,并进行了试验测试。试验结果表明：传感器碰撞检测误差不超过15 mm,多传感器融合检测掘进机宽度误差不超过28 mm,在50次工作人员从钻锚机器人内部穿行测试中,无误报发生。     

EBZ-260掘进机及配套设备在煤矿中的应用

某煤矿煤巷掘进过程中需要通过长度约为360 m的岩巷,采用传统的放炮掘进方式进行开采时,存在开采效率低、施工程序复杂等问题,存在较大的安全隐患,通过选用EBZ-260型掘进机,同时配合湿式通风除尘机及液压锚杆等配套装置,取得了较好的效果。