综采工作面智能开采关键技术实践

目前国内智能化开采技术与装备迎来了重要的历史发展机遇期,国内已累计建成200多个以"可视化远程干预智能化开采技术"为主的自动化工作面。通过分析智能开采应用现状,指出由于煤矿工作面开采条件的多样性与复杂性,智能开采发展必然是分阶段、逐步实现,同时智能开采常态化应用受限于综采装备与控制元件等基础可靠性的提高及从业人员素质与能力的提高,因此智能开采发展与应用是一个长期的过程;基于现阶段国内自动化工作面的技术应用现状,从系统感知技术能力与特征的角度将智能开采发展阶段划分为4个阶段,并指出现阶段国内总体应用水平还处于智能开采的初级阶段,部分矿井正在试验第2、第3阶段的关键技术,距离智能开采技术的理想目标还有很长的路要走。同时围绕智能开采第2阶段的关键技术,重点阐述了基于装备主体结构件机械模型的液压支架与采煤机姿态感知技术,基于自主导航系统的刮板输送机弯曲度检测技术,采煤机行走轨迹,开采刀识别以及工作面自动校直等技术原理与实践情况。通过工业性实践验证了液压支架与采煤机姿态感知技术以及工作面矫直方法等理论的工程可行性,为工作面的液压支架防倾斜,防咬架,快速移架,截割面的开采规划与采煤机滚筒姿态调整,采煤机干涉预警以及刮板输送机直线度调整等功能的具体实施提供了技术支撑。     

大倾角软煤层综采放顶煤支架的选型设计与使用

平煤集团十三矿首采工作面煤层倾角大、煤质软、断层多 ,在这种条件下实现综采放顶煤的高产高效尚无先例。介绍了郑州煤矿机械厂为该矿设计的综采放顶煤液压支架的结构特点及技术参数 ,以及平煤十三矿首采工作面的设备管理、采煤工艺及使用效果。     

Investigation on hydrogen-induced cracking susceptibility of HG980D steel with yield strength 900 Mpa

In this paper, the microstructure and hardness of HG980D heat-affected zone ( HAZ) at different cooling rate t8/3 were studied, the implant critical fracture stress under three diffusible hydrogen conditions were measured, and the hydrogeninduced cracking (HIC) fructograph of steel HG980D were analyzed. The experimental results show that martensite exists in HAZ of HG980 D till t8/3 ≥ 150 s, the harden quenching tendency of HG980 D is greater; The implant critical fracture stress is related to diffusible hydrogen content significantly, at low hydrogen level, high restraint stress is needed to nucleate HIC, the fructograph is mainly microvoid coalescence, but at high hydrogen level, only small restraint stress can cause HIC occurrence, the fructograph is mainly quasicleavage. It is very important to choose ultra-low hydrogen welding consumable to weld steel HG980D to prevent hydrogen-induced cracking.     

基于深度神经网络的综采工作面视频目标检测

综采工作面环境较复杂,地形狭长,多目标多设备经常出现在同一场景当中,使得目标检测难度加大。目前应用于煤矿井下的目标检测方法存在特征提取难度较大、泛化能力较差、检测目标类别较为单一等问题,且主要应用于巷道、井底车场等较为空旷场景,较少应用于综采工作面场景。针对上述问题,提出了一种基于深度神经网络的综采工作面视频目标检测方法。首先,针对综采工作面环境复杂多变、光照不均、煤尘大等不利条件,针对性挑选包含各角度、各环境条件下的综采工作面关键设备和人员的监控视频,并进行剪辑、删选,制作尽可能涵盖工作面现场各类场景的目标检测数据集。然后,通过对YOLOv4模型进行轻量化改进,构建了LiYOLO目标检测模型。该模型利用CSPDarknet、SPP、PANet等加强特征提取模块对视频特征进行充分提取,使用6分类YoloHead进行目标检测,对综采工作面环境动态变化、煤尘干扰等具有较好的鲁棒性。最后,将LiYOLO目标检测模型部署到综采工作面,应用Gstreamer对视频流进行管理,同时使用TensorRT对模型进行推理加速,实现了多路视频流的实时检测。与YOLOv3、YOLOv4模型相比,LiYOLO...     

综采工作面智能化关键技术现状与展望

综采工作面智能化是我国煤炭开采的重点发展方向之一。综采工作面环境复杂,设备众多,开采工艺各环节高度耦合,且采煤过程中各设备之间的动作协同性要求较高,这给设备的智能控制带来了巨大挑战。为厘清综采工作面智能化的技术现状,发掘技术难题的解决方法,探讨未来的发展方向,首先从工程应用角度出发,围绕采煤机、液压支架群、供液系统、运输系统等核心设备,综述综采工作面智能化的发展历史和技术现状,介绍了智能化综采工作面现有的系统架构和关键技术,梳理智能化建设过程中的技术难点。其次从控制理论角度出发,重点阐述了采煤机滚筒自适应调高、支架姿态控制、支架自动跟机、工作面直线度调整、设备协调控制等技术难点所面临的科学问题,从系统建模、控制算法及优化决策等方面,介绍了解决上述问题的技术路径和国内外最新的研究成果。最后,根据人工智能研究领域的发展动态,展望了采煤机、液压支架、运输系统的智能化发展方向;结合计算机视觉、三维激光点云技术、大数据分析、多智能体控制与决策等方向的研究成果,探讨了综采工作面在视频目标识别与跟踪、关键设备三维姿态感知、透明工作面地质信息获取与建模、设备故障综合诊断、工作面信息挖掘与智能分析、设备...     

WH70高强钢焊接试验及在液压支架上的应用

通过对WH70钢板的各种试验，证明了WH70钢板具有良好的可焊性和抗裂性，其综合机械性能满足液压支架对70kg级钢板的技术要求，经过多次批量生产验证，使用效果良好并取得了较好的经济效益和社会效益。     

高端液压支架中屈服强度900MPa级高强钢焊接工艺研究及应用

研究分析了影响屈服强度900MPa高强钢板焊接的主要因素，提出了屈服强度900MPa级高强钢板的焊接工艺特点，指导了高端液压支架的焊接。     

综采工作面智能化开采现状及发展展望

简述了国内外综采工作面自动化、智能化开采技术发展历程及现状,重点介绍了综采工作面智能化开采的发展规划及目前的关键技术。总结了郑煤机承担的付村6 m超大采高厚煤层和贵州众一薄煤层2个综采智能化示范项目的研发情况及关键技术。结合实施现状展望了综采工作面智能化还需突破的关键技术和重点发展方向。     

电液数字控制阀的原理、现状与发展

电液数字控制阀具有价格低、精度高、可靠性高、使用寿命长且可以直接进行数字控制等优点.首先介绍了增量式电液数字控制阀和高速开关式电液数字控制阀的工作原理、应用特点、性能的优缺点,并对未来的发展趋势进行了综述.     

柔性筛板上黏湿煤团解聚及透筛特性研究

振动弛张筛在黏湿细粒煤炭干法筛分领域应用广泛。采用离散元中的API技术,在EDEM软件中构建了一种新型柔性筛面模型,并利用数学理论模型进行验证,此外探究了筛面振幅参数和颗粒表面能大小对黏湿颗粒运动特性的影响规律。结果表明：随着表面能的增大,煤团与筛面碰撞后形成的二次团聚体越大,筛下颗粒数越少,一定范围内,随振幅的增大解聚后的颗粒平均法向速度越大。研究成果为离散元法研究黏湿煤炭筛分提供理论基础。