翟镇煤矿智慧矿山生产模式研究与实践

针对翟镇煤矿井下综采装备落后、生产效率低、矿井运行体系复杂的问题,提出了智慧矿山生产模式,围绕煤矿八大系统,建立了智慧生产系统评价模型,分析了智慧矿山建设中八大系统的权重.在翟镇煤矿研究应用了采煤工作面无人化开采智能集控技术、掘进工作面智能化自动控制技术、矿井运输系统无人化巡检及自动控制技术、矿井生产保障系统自动化控制技术、基于数据融合的安全检测智能控制技术及智慧矿山综合信息平台与手机APP软件等,形成了智慧生产系统关键技术体系.实践证明,翟镇煤矿智慧矿山建设后,采煤效率提高了35%,掘进效率提高了30%,辅助系统高度智能、安全监控系统更加可靠,单班下井人数减少了115人,实现了煤矿生产的少人化和自动化,为我国智慧矿山建设提供了理论与技术借鉴.     

自动化综采工作面设备选型及参数优化研究

随着科技进步,采煤方式已由普采、综合机械化采煤向综合自动化、智能化采煤发展的趋势,通过对自动化工作面进行分析研究,建立了一整套符合自动化生产的各种配套技术与工艺,并通过常村煤矿21150工作面进行了验证。验证结果表明,自动化工作面降低了职工劳动强度、提高了资源利用率、保障了安全生产,对实现本质安全型矿井具有重要的现实意义。     

智能矿井综合自动化系统研究

智能矿井综合自动化是利用信息网络、自动控制、通信、计算机、视频等先进技术和产品建立的以煤矿安全生产调度指挥系统为核心,集成生产运输系统、安全保障系统和安全生产支持系统的监控及安全生产信息管理系统为一体的完整的“管控一体化”综合应用系统。针对当前河南能源矿井综合自动化水平低、标准不统一、子系统建设形成信息孤岛各系统间不能互联互通、缺少大数据深层次发掘的统一的智能管控平台等问题,提出矿井综合自动化建设原则及基本要求和建设总体目标,论述智能矿井综合自动化建设中总体架构、传输网络、平台软硬件、数据中心、综合自动化子系统、专业化运维6个方面建设的具体要求,为智能矿井综合自动化规范建设提供参考依据。     

采煤工作面监控系统上传接入研究与改进

随着现代化矿井采煤工作面自动化程度的不断提高,要求地面远程监控功能更加实时、可靠,针对现有采煤工作面监控系统接入矿井综合自动化系统平台所遇到的问题进行深入分析,总结出了一套更加稳定可靠的数据接入改进方案,为全矿井综合自动化系统数据采集功能模块稳定运行提供了保障。     

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。     

智能露天煤矿信息综合管控平台设计及关键技术研究

为了加快露天煤矿智能化建设,设计了智能露天煤矿信息综合管控平台,利用大数据技术为基础,通过对露天煤矿各自动化系统/信息化系统数据的研究,为智能露天煤矿信息综合管控平台提供跨系统多元化的数据治理,并通过可快速部署的云服务模式为其提供智能化系统应用。信息综合管控平台通过大数据云服务的数据、算力和环境支持,紧紧围绕露天煤矿半连续工艺流程,设计了智能三维地质中心、智能生产管控中心、综合安全监控预警及应急指挥中心三个中心,并根据智能化技术发展,梳理了中心的具体系统,为露天矿智能化建设提出具体的构想。     

新田煤矿安全生产监控及自动化系统设计

为了促进新田煤矿安全智能化发展,研究了新田煤矿安全、生产监控及自动化系统设计,分析了新田煤矿安全、生产监控及自动化系统的总体构架,主要包括网络结构、传输网络以及网络系统安全,然后研究了系统方案、安全监测监控系统、生产监控和自动化系统、矿井视频监视系统以及监控中心机房及其技术要求。研究为新田煤矿安全建设提供了重要支持。     

屯宝煤矿综合智能化监控平台建设与数据处理应用分析

煤矿智能化建设是我国实现“碳达峰”和“碳中和”的有效途径。研究了近5 a煤矿智能化建设的探索与实践情况，以屯宝煤矿为工程背景，阐述了该煤矿智能化建设成果——综合智能监控平台。该平台包含煤流生产、生产保障、矿井供电、采掘自动化四大板块，阶段性完成了万兆环网、矿井供电、排水、压风和制氮等子系统的智能化建设。该万兆环网系统为智能设备远程监控和数据传输提供保障；数据处理中心拥有自主学习、自主决策的能力；生产重要环节实现了无人值守和远程操作。该平台的建设以机械化换人、自动化减人为手段，达到了少人则安、无人则安的目标。     

智能通风系统在色连二矿的应用

近年来,随着科技的发展,智慧矿山建设已成为我国矿山领域技术发展的主导方向。矿井通风安全是煤矿安全的核心和基础,是矿井安全生产的重要保障。智能通风系统不但可以提高矿井通风安全的可靠性和有效性,减少人工管理的缺陷和效能不足,而且可以提高矿井通风自动化、信息化和智能化的水平,以适应新时代智能化矿山建设发展的要求。色连二矿主要围绕矿井通风系统的网络解算、三维立体平台展示、局部通风机智能控制、风门自动控制、采空区气体自动分析检测系统、智能防尘及灾害智能预警等几个方面进行了智能通风系统的建设。智能通风系统建设完成后,实现了各类通风数据的集中展示、分析和预警,通过通风设施、设备的远程集中控制提升了工作效率,为通风系统调整提供了理论依据,极大地提高了矿井通风自动化、信息化和智能化的水平。     

基于PLC的矿井钻机控制系统设计

为了适应煤矿装备的智能化、自动化潮流,以某型矿井钻机为研究对象,对矿井钻机主要结构进行分析,基于CAN总线、PLC及PID设计了矿井钻机控制系统,并对控制程序进行研究。结果表明,该系统能较好地实现对矿井钻机自动化和智能化控制,为矿井钻机及其他煤矿装备控制系统设计及智能化升级提供理论依据及技术参考。     

综机设备智能自动化集成系统的应用研究

通过对新郑煤电公司14205工作面综机设备进行智能自动化系统升级改造,结合生产工艺和设备参数,制定了多设备联动、多层次监测、智能动态调整参数的技术方案。方案主要从液压支架跟随采煤机作业自动化、采煤机割煤高度智能动态化、放煤推溜分组联动、液压泵运动状况动态决策、远程与本地双模式实时监控等技术方面进行研究。工业实践表明,该方案实现了综机设备自动化联动和智能化决策运行2个层次,有效提高了综机设备的工作效率和智能自动化建设,为今后综采工作面智能化推广与应用提供了一定的参考价值。     

缓倾斜薄煤层综采自动化配套装备应用研究

缓倾斜薄煤层开采存在工作面空间狭窄、回采效率低、机械装备不配套及采煤工艺不完善等问题,为了实现矿井安全高效生产,在对薄煤层赋存条件进行分析的基础上,对工作面自动化开采设备进行选型,选用适应于缓倾斜薄煤层的液压支架、采煤机和刮板输送机等配套装备,并在斯派尔煤矿110701回采工作面进行工业试验。结果表明:采用综合机械化采煤,在工作面长度170 m和煤层平均厚度1.3 m的条件下,试验工作面月产量最高达4.1万t,年产值最高达39 363.84万元。说明该套综采自动化配套装备能够有效提高生产效率,降低劳动强度,促进安全生产。     

大型煤矿企业绿色智能化生产管理的研究与应用

针对煤矿高突矿井生产面临的生产工序不科学、智能化程度低、环境污染等突出问题,从智能、绿色、管理3方面着手:①采用现代高新技术和全套矿山自动化设备建设智能管控一体化平台实现采掘机运通安各个生产系统的集中控制和无人值守,达到矿山生产运营的综合自动化与智能化目的。②采用制定矿井智慧工序、矿井水净化处理、锅炉房智能化改造、综合防尘治理、综合降噪处理、矸石山治理等达到矿井绿化、美化、观赏、经济效益为一体的治理效果。③建立基于流程管理的标准和制度体系,做到用制度管人,实现管理理念向执行力的转移。该管理体系已在平煤股份八矿应用,实际应用表明,该管理体系不但能实现减员提效、科学有序管理、减少成本和能耗支出,而且能有效减少污染排放,实现安全、环保、可持续地发展矿业经济,在煤炭行业具有一定的推广应用价值。     

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。     

煤矿智能连采工作面建设方向研究

连采掘进主要应用在煤矿双巷快速掘进系统中,完成煤矿井下大巷、顺槽、切眼、回撤通道及联络巷道的施工工作,后配套设备有梭车、锚杆机、给料破碎机、带式输送机、铲车等,采用连采机掘进、梭车运煤、锚杆机支护、破碎机转载、胶带机运输、铲车清煤及辅助运料的施工工艺。为了积极响应国家煤矿安全监察局关于智能矿山建设相关要求,不断提升掘进工作面自动化、智能化水平,结合现阶段连采掘进工作面生产作业现状,提出了基于连采机远控割煤、梭车自动运行、锚杆机自动钻锚、破碎机自动运行、局部通风机智能变频控制、分散设备集中控制的智能连采工作面建设方向,促使掘进工作面不断向无人、少人、自动化、智能化方向发展,改善工人作业环境,提高掘进效率。     

锦界煤矿智能矿山自动化开采技术与应用

我国现阶段新能源开发技术无法满足国民经济发展对能源需求的特点,决定了煤炭资源短期内仍是无法被取代的资源,当下急需对煤炭开采技术升级,通过自动化、智能化安全、经济、高效的开采方式,实现能源可持续发展.国家能源集团正努力建设具有全球竞争力的世界一流能源集团,选择神东锦界煤矿作为智能矿山自动化开采项目试点,共包括1个平台,2...     

智能化综采技术发展及应用现状分析

为了顺利完成矿井“机械化换人、自动化减人”的目标,完善安全科技保障能力,针对目前的智能化综采技术中的问题,在简述国内外自动化、智能化综采技术发展过程基础上,结合铁法能源公司小青矿中厚煤层智能化无人综采技术的成功实践经验,研究了小青矿智能采煤工作面的三大核心技术与四项关键技术,分析了当前小青矿中厚煤层智能化无人综采技术应用中存在的问题,有针对性地提出未来智能综合采矿技术的研究重点和创新发展方向。分析认为,目前智能化开采已经在向智能化开采3.0阶段过渡,在管理理念、投入、研发队伍建设等方面仍需下大力气。随着各种先进技术的逐步推广应用,对智能采矿下一阶段目标的实现进行了展望。     

综采工作面智能化开采技术研究

基于综采工作面智能化开采的发展现状与要求,系统阐述智能化煤矿的基本构架、智能化开采的技术特征以及智能化放顶煤的关键性技术,包括液压支架跟机自动化技术、采煤机记忆截割技术、工作面视频监控技术、远程集中监控技术、振动法自动放煤以及记忆模式自动放煤等智能化开采技术。针对当前智能化工作面开采技术难题,提出采煤机智能调高、液压支架群组与围岩自适应以及工作面直线推进控制的技术手段,对实现煤矿井下智能化开采,提高井下生产效率,减小人员伤亡具有重大的意义,旨在为智能化综采工作面的推广及应用提供一定的技术参考价值。     

液压支架用阀试验检测系统设计

针对煤矿液压支架用阀安全检测效率低下、精度不高的技术难题,以及为满足新的阀类产品开发和旧阀检修后的快速测试,保证生产中相应参数和指标的综合性能要求,利用传感器技术、计算机测控及虚拟仪器等技术,设计开发了一套计算机辅助测试系统。通过准确计算和选型,各管路在不同状态下均具有较低的压力损耗。该测试系统可对液压支架用阀进行综合性能检测,实现试验数据同步采集、转换、分析和在线显示功能,达到检测过程的自动化。结果表明:该测试系统显著提高了液压支架用阀的检测效率和测试精度。测试平台可长期稳定运行,为液压支架用阀相关产品提供质量保证,提高采煤生产设备安全稳定运行效率。