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基于数字孪生的智能掘进工作面三维场景再现技术研究
1
作者 朱锋 《煤矿机械》 2024年第2期172-175,共4页
目前井下掘进设备作业一般采取视距遥控或远程视频监控方式,巷道断面成形质量取决于人工操作经验或视频数据传输质量。针对该问题,结合智能掘进系统实时监控和真实场景再现需求,研究了基于数字孪生的智能掘进工作面三维场景再现技术,完... 目前井下掘进设备作业一般采取视距遥控或远程视频监控方式,巷道断面成形质量取决于人工操作经验或视频数据传输质量。针对该问题,结合智能掘进系统实时监控和真实场景再现需求,研究了基于数字孪生的智能掘进工作面三维场景再现技术,完成了数字孪生系统架构设计、传感器数据采集处理、数字孪生模型创建、模型驱动算法开发、显示界面设计。根据神东某矿掘锚一体机工作面的工况条件,开发了一套三维场景再现系统,内嵌数字孪生体、数据监控与驱动仿真模块,集成设备传感器、动作指令等数据,实现对掘进系统的物理设备状态实时监测、数字三维模型同步展示、数据分析管理以及智能掘进工艺仿真。实践证明,该系统能够实时同步精准映射设备状态、巷道空间信息,实现场景真实再现。与视频远程控制的方式相比,改善了操作体验和准确度,有效提升了掘进智能化水平,保障了巷道掘进效率和施工质量。 展开更多
关键词 数字孪生 智能掘进 三维场景再现 远程控制
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智能掘进工作面的组成及发展方向
2
作者 王晓军 赵振宇 万江 《当代化工研究》 CAS 2024年第1期185-187,共3页
煤矿智能化是煤炭工业技术革新在新时期下的重大需求和重要发展方向,智能化掘进的目的是为了实现掘进过程中智能、高效、绿色、安全作业,最终通过自动化减人实现掘进工作面减人化、无人化作业。论文以潞安高河能源有限公司智能掘进工作... 煤矿智能化是煤炭工业技术革新在新时期下的重大需求和重要发展方向,智能化掘进的目的是为了实现掘进过程中智能、高效、绿色、安全作业,最终通过自动化减人实现掘进工作面减人化、无人化作业。论文以潞安高河能源有限公司智能掘进工作面为例,阐述了设备组成及配套软件,分析了应用成效,并针对性提出智能掘进工作发展方向。 展开更多
关键词 智能掘进 精准定位 安全高效 网络5G技术
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智能掘进工作中安全管理系统的调整与应用
3
作者 张得勇 郭祺 吴玉石 《内蒙古煤炭经济》 2024年第3期112-114,共3页
安全管理是煤矿最重要的一项工作,作为最关键的生产工序,掘进作业的安全管理一直是重点。目前,智能掘进安全管理系统经过发展,取得长足进步,但应用中,该系统还存在需优化与调整的方面。本文分析掘进作业中的安全风险,并根据引发安全风... 安全管理是煤矿最重要的一项工作,作为最关键的生产工序,掘进作业的安全管理一直是重点。目前,智能掘进安全管理系统经过发展,取得长足进步,但应用中,该系统还存在需优化与调整的方面。本文分析掘进作业中的安全风险,并根据引发安全风险的因素对安全管理系统进行调整。 展开更多
关键词 煤矿 安全管理 智能掘进 应用
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煤矿巷道智能掘进装备应用研究
4
作者 王飞 《现代工程科技》 2024年第6期109-112,共4页
煤炭作为我国资源结构的核心部分,其开采方式主要包括露天和井工两种形式。我国井工开采是主流方式,占比超过90%。为了提高煤矿巷道施工的作业效率与安全性,引入智能掘进设备显得尤为重要。阐述了智能掘进设备在煤矿巷道作业中的应用特... 煤炭作为我国资源结构的核心部分,其开采方式主要包括露天和井工两种形式。我国井工开采是主流方式,占比超过90%。为了提高煤矿巷道施工的作业效率与安全性,引入智能掘进设备显得尤为重要。阐述了智能掘进设备在煤矿巷道作业中的应用特征及其价值,详细分析了智能掘进设备的核心技术,如KTC101运输系统、高效除尘风机和5G通信技术,探讨了提高智能掘进装备核心技术应用水平的对策,以促进矿业智能化水平的整体提升。 展开更多
关键词 煤矿巷道 智能掘进装备 关键技术
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智能掘进用带式输送机自移机尾结构完善设计
5
作者 陈国敏 《全面腐蚀控制》 2024年第3期20-23,共4页
介绍了一种新型带式输送机自移机尾跨步机构,提出了跨步机构的设计思路,分析了这种带式输送机自移机尾的创新点和性能特点,介绍了自移机尾机构设计过程中出现的几个问题,并提出了改进办法。
关键词 智能化掘进 带式输送机 自移机尾 跨步机构
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护盾式智能掘进系统截割机器人截割能力研究
6
作者 薛力猛 马宏伟 +1 位作者 王川伟 张恒 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期779-786,共8页
为研究全断面滚筒截割在不同硬度煤岩掘进截割过程中截割力变化规律及截割力与煤岩硬度的相互关系,攻克煤矿巷道护盾式智能掘进机器人系统截割控制难题,以护盾式智能掘进系统中的截割机器人为研究对象,采用理论分析、系统仿真和现场试... 为研究全断面滚筒截割在不同硬度煤岩掘进截割过程中截割力变化规律及截割力与煤岩硬度的相互关系,攻克煤矿巷道护盾式智能掘进机器人系统截割控制难题,以护盾式智能掘进系统中的截割机器人为研究对象,采用理论分析、系统仿真和现场试验等相结合的方法,研究护盾式智能掘进系统截割机器人截割能力。结果表明:当截割速度及截割深度一定时,截割力随煤岩硬度增大而增大;当截割煤岩硬度及截割速度不变时,截割机器人的截割力随截割深度的增加而增大,且截割速度、煤岩硬度不变时,可得到截割机器人的最大截割深度;截割机器人截割试验结果与仿真结果保持一致,对比误差在较小范围内。证明仿真研究方法可用于截割机器人截割作业控制的研究,来确定截割机器人的截割能力,为煤矿巷道快速掘进截割提供理论依据。 展开更多
关键词 护盾式智能掘进系统 截割机器人 运动学分析 截割能力
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煤矿智能掘进装备发展现状与关键技术探讨 被引量：5
7
作者 田臣 覃杰 +1 位作者 王强 唐会成 《中国煤炭》 2023年第7期102-108,共7页
智能掘进是煤矿智能化建设的关键组成部分,也是缓解我国煤炭采掘突出问题的重要手段。根据国内外智能掘进研究现状,梳理了影响和制约智能掘进发展面临的主要问题,详细阐述了智能快速掘进装备中智能截割技术、智能导航技术、地图构建技... 智能掘进是煤矿智能化建设的关键组成部分,也是缓解我国煤炭采掘突出问题的重要手段。根据国内外智能掘进研究现状,梳理了影响和制约智能掘进发展面临的主要问题,详细阐述了智能快速掘进装备中智能截割技术、智能导航技术、地图构建技术、远程可视化控制4项关键技术,并对其要点进行了详细介绍。认为,智能掘进整体技术水平还处于初级阶段,智能化程度相对较低,智能掘进成套装备的适应性和可靠性还需检验,需要创新科研组织模式,开展共性关键技术的联合攻关。 展开更多
关键词 智能掘进 智能截割 智能导航 地图构建 远程可视化
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浅析煤矿井下智能掘进综合控制系统 被引量：1
8
作者 乔勇 《矿业装备》 2023年第2期74-75,共2页
煤矿井下巷道掘进过程中,多任务、多工序、多主体作业时配合紊乱,严重影响巷道掘进效率和安全性。故此,提出了一种新的煤矿井下智能协同掘进控制技术,通过对多工序并行作业特征的分析,揭示了各个任务和完成时间之间的数据参数,建立了多... 煤矿井下巷道掘进过程中,多任务、多工序、多主体作业时配合紊乱,严重影响巷道掘进效率和安全性。故此,提出了一种新的煤矿井下智能协同掘进控制技术,通过对多工序并行作业特征的分析,揭示了各个任务和完成时间之间的数据参数,建立了多任务并行作业控制系统,实现了对煤矿井下掘进作业流程的精细化控制。 展开更多
关键词 煤矿井下 智能掘进 控制系统
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煤矿巷道智能掘进装备的关键技术问题探讨 被引量：1
9
作者 周陈 《内蒙古煤炭经济》 2023年第13期58-60,共3页
煤炭是我国资源体系的重要组成部分,在开采过程中可以分为露天开采和地下开采。我国90%以上的煤炭资源开采采用地下形式。为进一步提高煤矿巷道作业质量,需要将智能掘进装备运用其中。首先,确定智能掘进装备在煤矿巷道中的特点和运用价... 煤炭是我国资源体系的重要组成部分,在开采过程中可以分为露天开采和地下开采。我国90%以上的煤炭资源开采采用地下形式。为进一步提高煤矿巷道作业质量,需要将智能掘进装备运用其中。首先,确定智能掘进装备在煤矿巷道中的特点和运用价值;其次,分析智能掘进装备中的关键技术,包括KTC101运输系统、除尘风机、5G技术等;最后,研究智能掘进装备关键技术的运用对策,例如,提高智能化建设水平,以供参考。 展开更多
关键词 煤矿巷道 智能掘进装备 关键技术
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智能掘进工作面施工工艺研究
10
作者 王世杰 《当代化工研究》 CAS 2023年第22期164-166,共3页
以12307胶带巷为工程技术背景,针对智能掘进工作面巷道围岩控制及施工工艺关键技术,围绕研究目标,采用现场调研、理论分析、实验室实验、数值模拟和现场监测相结合的方法,分析了巷道围岩物理力学性质和支护理论,建立了巷道支护和掘进的... 以12307胶带巷为工程技术背景,针对智能掘进工作面巷道围岩控制及施工工艺关键技术,围绕研究目标,采用现场调研、理论分析、实验室实验、数值模拟和现场监测相结合的方法,分析了巷道围岩物理力学性质和支护理论,建立了巷道支护和掘进的数值模型,模拟了不同支护方案下巷道围岩变形规律,提出了掘进工作面最优的支护方案,结合井下实际作业完善了巷道支护方案,验证了新支护方案能够满足巷道掘进的支护要求,提高了支护效率。 展开更多
关键词 智能掘进 数值模拟 巷道支护 围岩
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铁新煤矿智能掘进系统建设方案分析
11
作者 杜伟 《煤炭与化工》 CAS 2023年第10期97-101,共5页
针对铁新煤业目前采用的掘进机配气动锚杆钻机的掘进工艺配套形式存在的问题,为提高煤矿掘进效率和质量,以铁新煤矿2301材料巷掘进工作面为案例,结合其实际需要,对该巷道进行智能化系统改造,从工艺装备配套、掘进、运输、辅助生产、监... 针对铁新煤业目前采用的掘进机配气动锚杆钻机的掘进工艺配套形式存在的问题,为提高煤矿掘进效率和质量,以铁新煤矿2301材料巷掘进工作面为案例,结合其实际需要,对该巷道进行智能化系统改造,从工艺装备配套、掘进、运输、辅助生产、监测监控等方面,对适用于铁新煤矿2301材料巷智能掘进系统进行选型设计。实践表明,此次设计的智能掘进系统方案取得了良好的应用效果,解决了铁新煤矿采掘失衡、掘进效率较低的问题,提高了智能化程度。 展开更多
关键词 煤矿开采 智能掘进系统 系统设计
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大断面岩巷智能掘进系统在陕煤矿区的应用
12
作者 李瑞君 《煤矿机械》 2023年第7期129-130,共2页
介绍了大断面岩巷智能掘进系统的组成、主要技术特点以及陕煤矿区掘进工作面概况、劳动组织等。通过对应用情况进行分析,结果表明该系统有效解决了大断面岩巷掘进中存在的掘进效率低、工人劳动强度大、工作环境差等问题,开创了我国大断... 介绍了大断面岩巷智能掘进系统的组成、主要技术特点以及陕煤矿区掘进工作面概况、劳动组织等。通过对应用情况进行分析,结果表明该系统有效解决了大断面岩巷掘进中存在的掘进效率低、工人劳动强度大、工作环境差等问题,开创了我国大断面岩巷智能掘进的先例。 展开更多
关键词 智能掘进系统 大断面岩巷 EBH315Q 掘、支平行作业
原文传递
关于煤矿智能掘进技术的应用探讨
13
作者 娄乾华 《石油石化物资采购》 2023年第6期55-57,共3页
在煤矿开采作业中,要严格按照采矿工艺要求进行开采,以确保煤矿的正常生产。当前,由于煤矿地质条件比较复杂,在进行掘进工作时难免会出现断层面,因此,需要采取更为先进的掘进技术,才能不断提高煤矿的生产效率,确保采矿作业的安全。通过... 在煤矿开采作业中,要严格按照采矿工艺要求进行开采,以确保煤矿的正常生产。当前,由于煤矿地质条件比较复杂,在进行掘进工作时难免会出现断层面,因此,需要采取更为先进的掘进技术,才能不断提高煤矿的生产效率,确保采矿作业的安全。通过对煤矿智能掘进技术的应用进行了探讨,以期对相关煤矿开采作业有所借鉴。 展开更多
关键词 煤矿 智能掘进技术 应用
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煤矿巷道智能掘进关键共性技术 被引量：46
14
作者 马宏伟 王世斌 +7 位作者 毛清华 石增武 张旭辉 杨征 曹现刚 薛旭升 夏晶 王川伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期310-320,共11页
依据我国煤矿智能化发展战略,深入分析了国内外智能掘进研究现状,结合我国煤炭赋存条件复杂,巷道掘进问题突出,智能掘进挑战严峻等实际,提出了直接影响和制约我国煤矿巷道智能掘进加快发展的智能截割、智能导航、智能协同控制和远程智... 依据我国煤矿智能化发展战略,深入分析了国内外智能掘进研究现状,结合我国煤炭赋存条件复杂,巷道掘进问题突出,智能掘进挑战严峻等实际,提出了直接影响和制约我国煤矿巷道智能掘进加快发展的智能截割、智能导航、智能协同控制和远程智能测控四大关键共性技术并给出了解决思路和方法。针对掘进系统智能截割问题,提出了基于视觉伺服的掘进系统智能定形截割控制方法和基于遗传算法优化的BP(GA-BP)神经网络的自适应截割控制方法,旨在提高巷道截割成形质量和效率;针对掘进系统智能导航问题,提出了基于惯导与视觉信息融合的履带式掘进系统智能导航控制方法和基于惯导、数字全站仪与油缸行程信息融合的液压推移式掘进系统智能导航控制方法,旨在提高掘进定位定向精度,实现智能导航;针对掘进系统中掘进、支护、钻锚、运输等多系统协同控制和多任务并行控制问题,提出了基于强化学习的并行作业控制方法和基于Agent的并行控制方法,以及leader-follower法和基于行为法的智能协同控制方法,旨在实现多机器人系统或智能设备的智能协同控制和并行作业,提高掘进效率;针对掘进系统智能测控问题,创建了本地控制层、近程集控层和远程监控层的智能测控系统架构,提出了数字孪生驱动的虚拟远程智能控制方法,旨在保证掘进系统安全、可靠、高效运行,实现身临其境的虚拟远程智能测控。 展开更多
关键词 煤矿巷道 智能掘进 精确定位定向 协同控制 并行控制 虚拟现实
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煤矿远程智能掘进面临的挑战与研究进展 被引量：35
15
作者 张旭辉 杨文娟 +10 位作者 薛旭升 张超 万继成 毛清华 雷孟宇 杜昱阳 马宏伟 赵友军 李晓鹏 胡成军 田胜利 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期579-597,共19页
煤矿巷道掘进智能化相关理论与技术研究是当前解决“采掘失衡”难题的基石。远程智能掘进是实现少人甚至无人化掘进作业的根本目标和远景,面临单一掘进装备定位与控制、设备群协同、人-机-环感知与呈现,以及远程智能决策等瓶颈问题。聚... 煤矿巷道掘进智能化相关理论与技术研究是当前解决“采掘失衡”难题的基石。远程智能掘进是实现少人甚至无人化掘进作业的根本目标和远景,面临单一掘进装备定位与控制、设备群协同、人-机-环感知与呈现,以及远程智能决策等瓶颈问题。聚焦巷道近程或地面远程智能掘进场景控制需求,提出了数字孪生驱动掘进装备远程智能控制技术构架,通过构建掘进工作面数字孪生体,将井下人员、设备、环境相关信息呈现到数字空间,虚实融合,共智互驱,达到数字掘进与物理掘进智能协同的目标,破解掘进施工中人-机-环共生安全难题;针对掘-支-运并行作业要求,提出以掘进为智能化核心,自动钻锚和高效转运辅助的远程控制构架,介绍了远程虚拟呈现、精确位姿感知、孪生数据共享、虚实同步驱动、工艺记忆截割、设备群碰撞预警等方面的研究进展,以“DT+VR”远程决策、“视觉+”位姿测量、“人工示教”记忆截割,以及“虚拟设备”碰撞预警等四大核心技术,解决智能决策、精确定位(定向导航和成形质量的基础)、轨迹规划和设备群碰撞预警难题,总结了平面防爆玻璃以及光学球罩折射建模与矫正、振动工况下成像模糊机理、掘进机机身位姿精准测量、定向导航与纠偏、轨迹示教记忆截割,设备群协同与数字孪生驱动等基础理论和技术,以视觉感知的成像折射校正和去模糊入手,系统介绍视觉技术在定位、定向、定形截割方面的进展,并分析了数字孪生驱动技术是实现智能远程掘进工作常态化生产的有效途径。上述核心技术在实验室测试及陕煤小保当、榆林大海则等煤矿井下掘进工作面进行了初步验证,为解决煤矿远程智能掘进提供了新的实现路径。 展开更多
关键词 远程智能掘进 掘进数字孪生 “视觉+”位姿测量 掘进记忆截割 虚拟碰撞
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煤矿巷道智能掘进机器人系统关键技术研究 被引量：45
16
作者 马宏伟 王鹏 +8 位作者 张旭辉 曹现刚 毛清华 王川伟 薛旭升 刘鹏 夏晶 董明 田海波 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2020年第5期751-759,共9页
按照国家“加快煤矿智能化发展”的战略部署,贯彻“采掘并重,掘进先行”方针,针对煤矿巷道掘进存在地质条件复杂、工艺装备落后、作业人员偏多、操作环境恶劣、安全风险严竣、采快掘慢失衡等问题,深入总结分析国内外煤矿巷道智能掘进技... 按照国家“加快煤矿智能化发展”的战略部署,贯彻“采掘并重,掘进先行”方针,针对煤矿巷道掘进存在地质条件复杂、工艺装备落后、作业人员偏多、操作环境恶劣、安全风险严竣、采快掘慢失衡等问题,深入总结分析国内外煤矿巷道智能掘进技术的研究动态,指出存在的不足和亟待解决的问题。针对煤矿复杂地质条件下的巷道掘进难题,研发了一种全新的集截割、临时支护、钻锚和锚网运输等并行智能协同的煤矿巷道掘进机器人系统。通过研究进展分析、理论方法探索以及研发实践,提出构建煤矿巷道智能掘进机器人系统的3大关键技术问题及其研究内涵,创建解决关键技术问题的研究体系架构:煤矿巷道掘进机器人系统建模与围岩耦合机理;煤矿巷道掘进机器人系统智能协同控制技术,提出数字孪生驱动的虚拟现实远程智能控制方法;煤矿巷道快速掘进机器人系统精确定位定向和定形技术,提出机器人系统全局和局部精准定位定向及断面截割精准定形控制方法。破解复杂地质条件下的煤矿巷道智能掘进机器人系统关键技术难题,对于研发高质量、高可靠、高效率、高智能的煤矿巷道智能掘进机器人系统,从根本上改善掘进工作面环境,解放生产力,全面提高煤矿巷道掘进效率和质量。 展开更多
关键词 煤矿巷道 智能掘进机器人 精准定位定向 定形控制 智能协同控制
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基于模糊PID的智能掘进机器人系统轨迹纠偏 被引量：4
17
作者 张旭辉 刘博兴 +3 位作者 张超 谢楠 周创 张楷 《煤矿机械》 2021年第5期194-197,共4页
针对智能掘进机器人系统在定向掘进过程中受地质条件、路况等因素的影响导致实际机身位置偏离规划路线的问题,提出一种基于模糊PID的智能掘进机器人系统轨迹纠偏算法,利用模糊控制规则对PID的比例系数、积分系数、微分系数进行实时在线... 针对智能掘进机器人系统在定向掘进过程中受地质条件、路况等因素的影响导致实际机身位置偏离规划路线的问题,提出一种基于模糊PID的智能掘进机器人系统轨迹纠偏算法,利用模糊控制规则对PID的比例系数、积分系数、微分系数进行实时在线调整,实现智能掘进机器人系统轨迹纠偏。最后搭建实验平台进行实验验证,对比了传统PID算法和模糊PID算法的纠偏效果,实验表明:同传统的PID相比,模糊PID可以更快地消除横向误差来实现运动轨迹纠偏。 展开更多
关键词 智能掘进机器人系统 模糊PID算法 轨迹纠偏
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巷道快速智能掘进超前探测技术与发展 被引量：38
18
作者 张平松 李圣林 +2 位作者 邱实 郭立全 胡雄武 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2158-2173,共16页
新时代矿井智能化发展成为趋势,智能掘进条件下超前探测技术需要为掘进工作面安全生产提供保障。快速掘进、复杂地质条件下要求探测精度与预报实时程度高,随掘多源多场信息采集、大数据智能分析与透明化表达是超前探测系统构建的新发展... 新时代矿井智能化发展成为趋势,智能掘进条件下超前探测技术需要为掘进工作面安全生产提供保障。快速掘进、复杂地质条件下要求探测精度与预报实时程度高,随掘多源多场信息采集、大数据智能分析与透明化表达是超前探测系统构建的新发展模式。结合近年来隧道、井巷等领域超前探测技术发展现状,讨论其方法、技术、应用等方面的问题及动态;在分析巷道快速智能掘进超前探测技术发展面临的复杂地质问题与基础技术选择局限等关键问题的基础上,提出能够满足巷道快速智能掘进超前探测需求的技术主要为随掘探测技术以及超长钻孔孔中探测技术等。在关键技术创新方面,给出了适用于巷道快速掘进的2种超前探测技术体系,分别是应用于煤巷的掘进机震源随掘地震技术与超长钻孔孔中瞬变电磁联合的技术体系,以及应用于岩巷的TBM震源随掘地震技术与BEAM随掘电法联合的技术体系;并针对每种基础超前探测技术给出了发展思考,其中,随掘地震技术在原始信号脉冲化即重构处理研究的基础上,还需发展全空间三维立体探测、多波多分量方法、全波形反演、极化、散射等高精度探测与精细成像技术;超长钻孔孔中瞬变电磁技术首先需要突破有/无异常情况下孔中瞬变电磁信号数据特征的基础研究,在此基础上重点开展波场转换、全程全空间视电阻率反演等数据处理解释技术以及适用装备的研究;BEAM随掘电法技术的探测距离过短是未来首先需要解决的问题,其高精度数据解释与反演技术、含水异常体实时动态监测与定量化预测也是研究的重点与趋势。再者,为有效解决物探方法多解性问题,提出重点发展地震体波-槽波联合反演、地震-电法联合反演、地震-瞬变电磁联合反演等融合解释技术。在关键技术应用方面,提出构建地质保障技术体系海量基础数据库,融合5G通讯、大数据、云平台等智能技术,建设综掘工作面探测信息大数据分析平台,进行多源数据融合交互,实现对前方地质体的精准预报;充分利用含水异常体实时动态监测系统、随掘探测系统等提供的在线数据,创新数据智能解释方法,开发探测结果实时处理、动态成像等技术,提高探测时效性;通过异常判识精度与速度双重突破,促进掘进快速智能发展;在此基础上,构建高精度三维巷道地质地球物理模型,提高巷道超前地质透明化程度,动态展示随掘巷道三维空间地质条件,为实现快速智能掘进提供精准地质支撑。 展开更多
关键词 快速智能掘进 超前探测 巷道 随掘探测技术 孔中探测技术
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煤矿智能掘进机器人数字孪生系统研究及应用 被引量：28
19
作者 张超 张旭辉 +10 位作者 毛清华 马宏伟 杜昱阳 陈晓晶 夏晶 谢兵 王川伟 薛旭升 曹现刚 田海波 刘鹏 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2020年第5期813-822,共10页
针对煤矿井下巷道掘进过程中环境复杂多变,存在掘进效率低下、智能化程度不高等问题,论文提出了一种基于数字孪生技术的煤矿井下智能掘进机器人监控技术。在数字孪生体技术通用参考框架的指导下搭建了智能掘进数字孪生系统参考框架,分... 针对煤矿井下巷道掘进过程中环境复杂多变,存在掘进效率低下、智能化程度不高等问题,论文提出了一种基于数字孪生技术的煤矿井下智能掘进机器人监控技术。在数字孪生体技术通用参考框架的指导下搭建了智能掘进数字孪生系统参考框架,分析了面向掘进的数字孪生系统成熟度模型,通过对智能掘进机器人系统及其组件进行数字孪生实例化设计,实现智能掘进机器人群掘-支-运平行作业协同控制。为了适应陕北地区的复杂地质条件,设计了盾体式临时支护+横轴式掘进机的智能掘进机器人并介绍了其各组成部分工作原理。设计了智能掘进机器人数字孪生系统控制架构,详细描述了其数据感知模型。并以小保当矿业有限公司智能掘进机器人系统为应用案例,展示了智能掘进机器人数字孪生系统的研究和应用情况。研究显示该系统可适应复杂地质条件下多机器人掘-支-运平行作业协同控制,结合虚拟现实有效整合多源数据,可实现多机器人掘进过程的智能感知与远程控制,有效提升巷道掘进的智能化水平,保障巷道掘进效率和成型质量。 展开更多
关键词 智能掘进机器人 掘-支-运协同控制 数字孪生 数据感知 远程控制
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深部高温矿井大断面岩巷TBM智能掘进技术--以“新矿1号”TBM为例 被引量：20
20
作者 张洪伟 胡兆锋 +6 位作者 程敬义 朱传奇 赵毅鑫 郑兴博 吕长刚 高翔 周俊 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2174-2185,共12页
我国中东部众多矿区相继进入深部开采,面临着采掘接续紧张的突出问题。大断面岩巷TBM掘进以其智能化程度高、作业安全、掘进效率高等特点已逐渐应用于浅部矿井,在深部矿井中却应用极少,匮乏建设经验。因此,为研究深部矿井岩巷TBM智能高... 我国中东部众多矿区相继进入深部开采,面临着采掘接续紧张的突出问题。大断面岩巷TBM掘进以其智能化程度高、作业安全、掘进效率高等特点已逐渐应用于浅部矿井,在深部矿井中却应用极少,匮乏建设经验。因此,为研究深部矿井岩巷TBM智能高效掘进技术,提升深部矿井机械化、智能化建设的水平,山东新巨龙煤矿研发了大断面岩巷TBM智能掘进系统(“新矿1号”),系统集成了掘进、出渣、支护、除尘、通风、降温、导向、防爆、防冲等技术于一体,实现了深井直径6.33 m硬岩巷道智能掘进、掘进时锚杆自动化施工、掘支平行作业等技术。基于此,综述了深部高温矿井TBM全断面硬岩掘进机应用的关键技术,主要包括:①适用于深部高温矿井的岩巷TBM掘进装备建造模式;②TBM大尺寸部件的大埋深、长距离运输与安装技术;③TBM智能掘进技术;④深井超大断面安装硐室和掘进巷道围岩稳定性控制技术;⑤深部高温高地应力矿井TBM智能掘进综合保障技术,包括:TBM通过高应力软岩破碎带等不良地层的地质预报、降温、除湿、降尘等技术。旨在通过论述该设备的研发和应用过程,提出深部矿井硬岩TBM掘进的难点和解决方法,为类似矿井采用TBM法掘进岩巷提供一定的经验和技术借鉴,以便于国内同行对该技术进行全面认识与深入研究。 展开更多
关键词 深部高温矿井 TBM 智能掘进 大断面巷道 围岩控制
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