随着科技的进步,煤矿生产逐渐转型升级。智能化工作面作为煤炭行业创新的先锋,承载着提升煤矿安全性与效率的使命。文中基于远程供电供液配套技术,详细分析了远程供电系统的设计、智能供液技术的发展以及液压支架智能控制的应用,并论述了智能化工作面安全风险管理策略。结合面临的挑战与未来展望,为煤矿智能化发展蓝图增添了实用主张,促进产业更加高效、安全地发展。

为进一步提高煤矿综采面作业安全性,以智能化工作为切入点,提出了一套煤矿综采面作业人员定位与液压支架系统控制系统;通过设计人员精准定位系统、划分采煤工作面控制区、设计系统对接等方面,最终构建出智能化、自动化的煤矿综采面工作系统。协同控制系统在大柳塔煤矿的模拟应用表明系统安全性强、稳定性高,可有效保障煤矿综采面作业人员的生命安全。

综采工作面智能化是煤矿智能化的关键环节,液压支架状态感知与分析是综采工作面智能化的前提和智能控制的基础。液压支架压力和位姿是液压支架能够直接监测的关键状态数据,二者进行融合分析是液压支架智能控制和智能执行的依据。以液压支架压力和位姿为研究对象,介绍了智能化综采工作面状态感知架构。从液压支架受力和上覆岩层矿压2个角度总结了液压支架压力感知与分析技术现状,指出目前基于大数据的矿压分析尚未应用、工作面矿压与巷道压力数据未实现同步测量、未实现整个采场的全面数据分析、对超前液压支架的关注度不够。阐述了液压支架位姿感知原理和方法,总结了现有液压支架位姿分析方法。分析了液压支架压力-位姿融合分析的必要性,总结了现有的液压支架压力-位姿融合分析方法。展望了综采工作面液压支架状态感知与分...

煤矿智能化开采是煤炭行业未来发展的重要方向。智能化开采的关键技术之一是智能化液压支架控制,其主要作用是实现煤矿井下集控、地面远控,保障煤矿自动化生产。重点分析了智能化液压支架控制系统的配置,主要包括液压支架电液控制系统、工作面视频监控系统、工作面人员定位系统、工作面自动找直系统、工作面智能化集中控制系统等。可以为煤矿智能化提供一定的技术参考。

回顾《煤炭科学技术》杂志推动和见证中国煤炭开采技术及装备50年发展与创新实践的发展概况,阐述从煤矿机械化到煤矿智能化的创新历程并重点分析采煤机装备技术研发支撑煤炭开发工艺变革,综述煤矿装备智能化迭代发展并提出煤矿装备智能化发展思路。煤炭开采技术历经炮采、普通机械化开采、综合机械化开采、智能化开采4次重大技术变革,实现了煤炭生产力的巨大进步。采煤机装备研发支撑煤炭开发工艺变革,液压支架支护理论、设计方法、支架架型结构和制造技术的创新支撑实现我国液压支架产品由低端到高端的突破;采煤机制造工艺、机型适应性和监控系统等短板技术攻坚取得重大进展,采高0.8~9.0 m全系列采煤机满足我国煤矿高效生产要求,智能化水平不断提升;大运量长运距工作面刮板输送机关键技术不断突破,450 m超长工作面大运量刮板输...

针对蒙陕地区典型中厚煤层开采工作面地质条件,开展了工作面三维数字模型构建、基于多源数据融合的数字孪生构建、液压支架智能化控制、采煤机调高预测和路径规划、综采工作面远程智能控制和自移机尾纠偏等关键技术研究;构建了“远程一键式启停、自动开采为主、远程人工干预为辅、最终实现无人值守”为目标的减人、提效开采模式;并首创液压支架自动摆底调控技术。通过在纳林河二号煤矿进行的工业性试验,表明该中厚煤层智能化综采工作面关键技术的研究成果全面提升了矿井综采工作面智能化水平,促进了煤矿企业的安全发展和高质量发展。

针对我国典型煤矿智能化液压支架系统配液水质特点和工况条件,研制了高可靠性浓缩液,其特性主要表现:在配液浓度为2.0%时,稳定性适应硬度为500 mg/L的水质要求;在配液浓度为1.2%时,满足防腐性要求;3 d抑菌性能≥99.9%。在红柳林煤矿44205智能化工作面开展了3个月的工业性试验,结果显示:回液均匀、透亮,无析出物、沉淀物,无菌落滋生现象;液压支架初撑压力大于30 MPa,升降推移等动作迅速、灵敏;高压反冲洗滤芯仅更换2个,支架反冲洗滤芯仅更换11个,无支架先导阀滤芯更换。

针对我国高端液压支架尚没有统一认证标准,无法对高端液压支架设计、制造、认证进行科学合理评价的问题,通过分析煤矿智能化发展现状、国内外高端液压支架检测认证差异,探讨建立适合我国煤矿智能化发展背景下的高端液压支架产品认证评价模式。研究得出:高端液压支架认证时不仅将液压支架视为一个单体进行考虑,而是与智能化需求紧密结合;认证采用“自愿性认证”模式,内容包括“制造商申请+专家评审+技术审查+检验方案制定+产品检验+获证后监督”;认证标准采用个性化、定制化方式,增加产品全周期管控、成套质量监控;整机试验增加量化指标以及与智能化需求相关的检测项目。

随着煤矿智能化的快速发展,为适应煤矿智能化发展需要,设计一种基于5G通信的超前液压支架姿态检测系统,采用分布式边缘检测系统,以矿用5G通信技术为基础,以矿用5G基站、矿用交换机、服务器等通信设备为传输平台,实现超前液压支架位姿的实时检测以及调整,大幅度提高了超前支护效率。

随着煤矿开采智能化的高质量发展,井下开采装备的智能化以及无人化对实现煤矿智能化至关重要。传统超前液压支架导航依靠数据传输线连接各传感器进行数据传输与融合计算,存在着数据传输慢、导航精度低等问题。为了提高数据传输速度以及导航精度,设计了一种基于5G通信的超前液压支架智能导航系统。依赖于日益成熟的5G通信技术与传感器间的软硬件结合,采用分布式控制系统,以5G通信技术为基础,5G基站、交换机、服务器等通信设备为传输平台,形成视觉与毫米波雷达的多源信息融合,实现超前液压支架智能导航,大幅度提高了超前支护效率,为超前液压支架的自主导航提供新的解决方案。