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。     

十字万向传动杆应用技术

传动杆是提升机牌坊式深度指示器安全运行的关键部件,直接影响安全运行。而十字万向传动杆应用于牌坊式深度指示器,既保证了传动效率和传动精度,又保证深度指示器的指示的准确度,在提高设备的安全性能,延长维修周期、节约能源等方面都起到较好的作用。     

煤矿信息化协同管控平台的研究与应用

针对传统综合自动化系统中存在的集成深度不够、数据利用率不足等问题,研究并开发了煤矿信息化协同管控平台。平台利用分层架构与领域驱动设计方法学,实现了对包括煤矿安全监控、生产过程控制、安全管理、生产调度等多个子系统的数据采集、传输、存储、分析与处理;挖掘发现煤矿生产环节中的多个关联规则,提供切实可用的辅助决策支持。通过现场多地的使用表明,平台实现了业务间的协同管理与控制,降低了生产成本和各类安全隐患事故发生次数,提升了应急救援能力,提高了生产效率,有效促进了煤矿企业安全高效生产。     

基于三中台架构的煤矿生产技术管理平台

为了提高煤矿生产技术管理水平和保障煤矿高效安全生产,通过基于业务中台、数据中台和AI中台的三中台架构研发煤矿生产技术管理平台,实现业务协同、数据共享和数据驱动智能决策。结果表明,AI中台使用特征工程完成数据预处理、特征选择、降维等工作,融合多源异构数据,可以提升数据质量,并对数据进行分类和聚类,找出数据之间的关联性,挖掘数据价值;微服务架构体系技术以组件化的方式分解多个服务,使数据和信息在各要素间、各系统间的无缝传递。煤矿生产技术管理平台能够快速构建业务应用,解决数据的价值传递、业务系统协同等难题,满足煤矿智能化和大数据的深度融合与应用需求。     

矿井提升机速度曲线数学模型的建立与实现

矿井提升机在煤矿生产中发挥着至关重要的作用,其运行的特性对煤矿生产工作有着重要影响。尤其是在科技日益发展的今天,对矿井提升机运行的安全、高效和乘坐舒适感等特性都提出了新的要求。介绍了矿井提升机运行的S型速度曲线模型建立和实现,可以满足人们对提升机的运行要求。     

南山煤矿老主井HKM3型提升机电控改造

鹤岗矿业集团公司南山煤矿老主井提升机运行30多年,电控系统存在陈旧老化、技术落后、故障率高、生产效率低等诸多问题。为实现安全高效生产该矿对电控系统进行了技术改造。通过采用天津深蓝先进的交流电控设备,实现了工控机智能化控制,消除了原电控系统存在的问题,提高了提升机效率和安全可靠性,满足了矿井的安全生产需要。     

基于PLC的矿井提升机电控系统设计

为提高煤矿提升机的自动化运行程度以及安全生产效率,设计了一种基于双可编程逻辑控制器(PLC)的矿井提升机电控系统。该系统采用PLC作为控制核心,对煤矿提升机电控系统进行了设计和研究。详细介绍了双PLC控制系统、变频调速装置等硬件设计部分,并根据系统的运行特性对系统软件进行了设计。研究结果表明,该电控系统具有完善的控制功能和较高的运行效率。     

煤矿提升机减速转换装置控制技术研究

为了提高煤矿提升机的安全性、可靠性,完善煤矿提升机的安全制动系统,研究了煤矿提升机减速转换装置控制系统,在煤矿提升机制动系统的技术要求基础上,设计了提升机恒力矩—恒减速转换装置液压系统及硬件构架,选用S7-300 PLC作为硬件系统的核心控制器,设计了信号隔离模块和光电隔离模块;软件设计部分主要分析了PLC主程序运行流程,并设计了人机界面,主要包括提升机运行状态监视、工作指示、故障信息、主/备溢流阀切换、参数设置等。研究为煤矿的安全提升提供了技术支持。     

矿用提升机钢丝绳张力及超载在线监测系统分析

矿用提升机是煤矿提升煤炭产品、运输大型生产设备和人员的主要提升设备,它的安全、稳定运行是煤炭企业安全生产的重要环节,是保障煤炭产量、保障人员安全上下的关键环节,提升机用钢丝绳所受张力及超载的在线监测可以很好地预防危险情况的发生,避免机械设备重度损伤和人员伤亡事件发生。通过设计试验分析,证实郭庄煤矿增设的提升机在线监测系统符合煤矿提升系统安全运行实际需求。     

煤矿提升机电气控制系统的技术改造

对煤矿提升电控系统进行技术改造,有助于提高煤矿提升系统的全过程自动化水平和生产效率。文章简要总结了煤矿提升机电气系统的组成结构和发展现状,针对其现存的一些故障进行了分析,最后阐述了提升机电气控制系统的技术改造措施。     

基于深度迁移学习的提升机主轴故障在线诊断系统研究

实际工业场景下的提升机状态监测与在线故障诊断,存在缺少足量有标签故障样本以及变工况导致的测试样本与训练样本间分布差异的问题,限制了智能故障诊断算法应用于实际工程。文章提出一种面向实际提升机的融合边缘节点的迁移故障诊断架构,包括多源信息采集层,边缘节点层,网络层和中央云服务器层。以提升机轴承为对象,提出基于ResNet与多核联合分布差异的深度迁移故障诊断算法,实现变工况下的提升机轴承故障状态识别,采用两种轴承故障数据进行算法有效性与适应性验证,结果表明所提出算法能够达到理想的迁移故障诊断准确率。最后,设计构建了提升机检测诊断平台,部署于煤矿地面中央云服务器中心,实现了对矿井提升机运行状态的监测与在线诊断。     

张家峁智能化煤矿巨系统关键技术研发与应用

为进一步加强传统采矿工程与新一代信息技术的不断深入融合发展，构建安全、智能、绿色、高效的煤矿，以张家峁煤矿为例介绍了智慧煤矿巨系统关键技术装备研发与示范矿井建设。以智慧煤矿总体规划及综合管理操作平台设计、智能化无人生产系统、智能化巷道掘进系统、环境感知及辅助系统、智能场区建设等为主线，进行张家峁智慧煤矿巨系统的建设。通过对煤矿5G移动通信技术，透明矿山三维管控平台关键技术，煤矿生产危险源分析预测技术，矿山采掘接续一张图集成技术，智能化无人工作面协同控制技术，环境感知及一通三防智能化技术等关键技术的应用解决了信息孤岛，提升了智能化采掘能力，提高了数据驱动决策，实现了矿区全域多源数据深度融合，生产效能、安全态势与业务流程协同优化的多维场景平衡综合分析决策，形成矿区智能化管理、高效协同运行新体系。     

互联网+煤矿开采大数据技术研究与实践

针对煤炭市场需求持续下滑,煤矿企业安全生产与成本管理的基本矛盾日趋突出,企业经营压力剧增的现状,为解决煤矿企业煤炭资源、人力资源、机电装备、生产技术等多要素、多参数、多目标的立体动态复杂系统协调管理问题,提出运用"互联网+"、大数据和现代管理理论,整合煤矿采、掘、机、运、通、地质、防治水等专业信息,构建安全生产协同管理大数据平台,研究柠条塔煤矿安全生产经营大数据的互动关系。研究结果表明:借助大数据技术,结合煤矿特点,深度挖掘分析其生产管理中的海量数据,可实现煤矿安全生产经营决策及时科学化、安全标准化、生产精细化、经营利润最大化。     

基于LabVIEW的矿井提升机监控系统设计

运用虚拟仪器技术,基于LabVIEW开发平台,设计了一套矿井提升机监控系统。该系统实现了数据的实时采集以及提升机系统的实时监控,能够对提升机位置、速度、液压站的油温、油压以及电枢电流和闸间隙等关键数据进行记录、显示和查询,并能够实现故障预警。该系统充分运用了LabVIEW强大的信号采集和数据的分析与处理功能,保障了提升机的安全运行,提高了工作效率。     

基于蓝光GIS的机电设备可视化监测与故障诊断系统应用

大型机电设备的正常运行,是煤矿安全生产的重要保障。本文主要研究煤矿大型机电设备可视化监测与故障诊断系统在煤矿机电设备管理中的应用。该系统基于蓝光GIS平台,结合设备监测技术和设备故障诊断技术等,实现通风机、提升机、压风机、胶带运输机、水泵等煤矿重大设备的GIS可视化管理、可视化监测与故障诊断等功能,从而实现及时、快速、准确的识别设备故障,并对故障进行监测分析,为潜在故障预演和制定维修策略等提供技术支持,为提高煤矿关键装备整体运行的安全性和可靠性奠定基础。     

2БM型矿井提升机的改造

矿井提升机是煤矿生产中的关键设备。针对2БM型矿井提升机存在的不足,结合现场条件对改造方案进行分析和研究,采用现代提升机的新技术,对传统提升机进行改造,实现了提升机的安全、可靠运行。     

基于FP-Growth算法的煤矿安全信息管理系统设计及应用

为将煤矿安全生产管理关口再度前移,强化对煤矿生产一线的安全管理,提出了基于FP-Growth算法的煤矿安全信息管理系统。首先明确了系统设计目标及架构设计方案,以移动智能手持终端等为前端设备,采用B/S模式结合JAVA、CSS等语言研发出可运行于内部局域网(Intranet)和互联网(Internet)并支持多终端互动的安全信息管理系统;其次研发了系统主要功能模块包括事故隐患排查、风险分级管控、不安全行为治理及其他功能等;最后将系统应用于陕北某矿,并基于FP-Growth算法对该矿事故隐患数据进行深度挖掘,分析其不同维度数据间的关联性。研究及应用结果表明：该系统的应用能够对煤矿事故隐患起到预防预警的作用,可有效遏制生产一线安全生产风险与事故隐患的发生,有效保障煤矿的安全、高效生产,为煤矿安全生产提供辅助决策。     

副井提升机钢丝绳静态张力监测系统的设计

针对某煤矿副井提升机缺少载重测量系统的现状,设计了一套钢丝绳静态张力监测系统,实现了对钢丝绳张力、张力差的静态监测,系统并具有张力、张力差超限报警和手动设置报警值等辅助功能,提高了副井提升机安全运行的性能。     

虚拟仪器下的提升机监控系统

为提高提升机运行的安全可靠性,在LabVIEW工具平台上用G编程语言开发了一套新型矿井提升机监控系统,并分析了该系统的主要功能和特点。利用虚拟仪器技术的优势,实现了对提升机的位置、速度等数据的分析和处理。该系统具有操作简单,界面友好,适应性强等优点。     

变频调速电控系统在煤矿提升机自动化控制中的应用

在煤矿的开采生产中,提升机是煤矿重要的组成设备,也是一种复杂的大型机械设备。我国煤矿企业所采用的煤矿提升机依旧为传统的提升机,所采用的控制系统是传统的交流电控制系统,而这种系统在提升机工作过程中会出现很多问题,不仅不利于安全生产,也不能很好地提高生产效率。采用变频调速电控系统的煤矿提升机在安全性、节电性、高效性等方面都远远好于传统提升机,因此,变频调速电控系统在煤矿提升机自动化控制中有很大的应用前景。