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  • 光纤光栅应变传感器在钻孔围压监测中的应用2020年第8期

    作者:闫文超 蔺兑波 南汉晨 杨 伟

    单位:(中国煤炭科工集团西安研究院有限公司,陕西省西安市,710077)

    摘 要 为了监测煤矿井下工作面围岩变形和顶底板压力的变化情况,采用预设钻孔中放置光纤光栅应变传感器的方法对岩石变形情况进行监测,制作与煤矿井下工作面相似岩性的物理模型,在实验室模拟光纤光栅应变传感器在不同角度放置、不同压力情况下监测围岩的变化情况。试验得出,下倾角度越小,光纤光栅应变传感器的数据测量能力以及数据线性度越好,能够准确地反应出加载不同压力下的变化情况,以便有效测量围岩压力。通过煤矿井下试验应用表明,测得的数据能有效监测工作面相关情况。

    关键词 光纤光栅 应变传感器 围岩压力监测 围岩变形

  • TDS智能干选机在永明煤矿的应用2020年第8期

    作者:李新山

    单位:(陕西永明煤矿有限公司,陕西省延安市,716000)

    摘 要 针对人工拣矸作业效率低、矸石易泥化导致后续细选系统分选效果恶化、煤泥水系统负荷大等问题,陕西永明煤矿有限公司决定采用TDS智能干选机对100~25 mm块煤进行分选,替代传统人工拣矸作业。生产实践表明,TDS智能干选机分选100~25 mm块煤时成效显著,矸中带煤率平均为1.95%,矸石排出率平均为97.41%。TDS智能干选机的应用提升了选煤能力,增加了产品产量,降低了煤泥产率,节省了加工成本,提高了选煤厂的经济效益。

    关键词 TDS智能干选机 块煤干法分选 矸石泥化 矸石排出率

  • 矿用电磁波随钻测斜仪在松软煤层钻进中的应用研究2020年第8期

    作者:田小超 王 博 李 渊

    单位:(中国煤炭科工集团西安研究院有限公司,陕西省西安市,710077)

    摘 要 在松软煤层钻进中,因煤层起伏变化,容易出现采用常规回转钻进顶板或底板钻孔施工不到位和采用基于水力驱动的随钻测量系统易造成塌孔和埋钻等问题,基于此,提出了矿用电磁波随钻测斜仪配套空气动力螺杆马达进行松软煤层顺层钻进的新思路,开发了基于无线电磁波传输的随钻测量系统及基于空气驱动的螺杆马达等关键技术与装备,并在淮河能源集团潘三煤矿开展了可行性试验应用。应用结果表明,矿用电磁波随钻测斜仪能够满足在松软煤层顺层定向钻进的实际生产需求,指导钻具沿煤层钻进,降低无效进尺,有效提高见煤率及瓦斯抽采量。

    关键词 矿用电磁波随钻测斜仪 松软煤层 空气动力定向钻进 瓦斯抽采 瓦斯治理

  • 地面瞬变电磁技术在探测煤层顶底板富水区分布中的应用2020年第8期

    作者:李 刚

    单位:(山西潞安矿业集团慈林山煤业有限公司李村煤矿,山西省长治市,046600)

    摘 要 为提前探明预采煤层顶底板附近富水区的分布情况、合理安排工作面的布设位置,并提前采取相应的预处理措施,采用ZONGE公司生产的GDP-32II型多功能电法仪,对李村煤矿二采区进行地面瞬变电磁法勘探,利用探测数据对顶底板影响区范围内3号煤层开采的第四系及基岩风化带、K10、K8及K7含水层内富水区域位置、范围和形态进行了解释与圈定,为煤矿安全生产提供可靠的水文物探资料。

    关键词 地面瞬变电磁技术 富水区分布 富水性探测

  • KLJ7型矿用智能链臂切顶机在小煤柱留设开采技术中的应用2020年第7期

    作者:王自卫 刘建平 刘 阳

    单位:(同煤集团综采装备安装分公司,山西省大同市,037001)

    摘 要 针对传统切顶卸压沿空留巷道无煤柱开采技术和切顶卸压小煤柱留设开采技术这2种开采方式中,双向聚能爆破预裂切顶工艺存在的作业人员安全性较差、人工劳动强度大、工序繁琐等问题,同煤集团研发了KLJ7型矿用智能链臂切顶机代替传统人工切顶工艺。介绍了KLJ7型矿用智能链臂切顶机的装备性能及结构组成,详细阐述了同煤集团塔山煤矿2311巷道的机械切顶技术方案以及顶板切缝后补强支护技术方案,并对2311巷道切顶效果进行了综合效益分析。通过实际应用表明,KLJ7型矿用智能链臂切顶机解决了传统切顶工艺中的“部分预裂孔未打通成缝”及“预裂后顶板垮落不规整导致后期巷道维护困难”等问题,既降低了施工成本,提高了工程质量,又收集了试验数据,为设备后期推广应用打下基础。

    关键词 矿用智能链臂切顶机 切顶卸压 爆破预裂 坚硬顶板 巷道维护

  • CSPB20T型矿用智能湿喷机的研发与应用2020年第7期

    作者:兰天安

    单位:(国家能源集团神东煤炭集团开拓准备中心,陕西省榆林市,719315)

    摘 要 为了改善煤矿井下支护作业环境,实现混凝土喷射的机械化作业,加快煤巷施工速度,降低工人的劳动强度,国家能源集团神东煤炭集团研发了CSPB20T型矿用智能湿喷机替代传统的人工手持喷头的喷浆作业方式,详细介绍了该设备的整体结构、主要技术参数、主要组成部件以及功能。通过在大断面巷道锚护作业中的实际应用,CSPB20T型矿用智能湿喷机提高了喷射混凝土的质量和生产效率,加快了施工速度,改善了煤矿井下支护作业环境,大大降低了人员的劳动强度,产生了良好的社会效益和经济效益。

    关键词 矿用智能湿喷机 混凝土喷射 巷道锚护作业 巷道喷浆

  • 8.8 m超大采高综采面初采期间设备存在的问题与解决方案2020年第7期

    作者:崔石磊 王 军 王旭峰

    单位:(国家能源集团神东煤炭集团上湾煤矿,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017209)

    摘 要 由于国家能源集团神东煤炭集团上湾煤矿8.8 m超大采高综采面采用的设备均为新研发设备,在综采面试运行期间出现了支架底座与推拉杆别劲、拉架时灰尘大、视线差及自移列车拉移时跑偏等问题。针对以上问题,国家能源集团神东煤炭集团上湾煤矿结合生产实际,从设备动作原理入手,对设备进行了优化改造,并详细阐述了设备出现问题的原因及解决方案。改造后的实际应用表明,改造后的设备不仅降低了劳动强度、提高了工作效率,有力保障了8.8 m超大采高综采面的安全高效生产,而且在解决问题的过程中,生产单位和科研院所积累了宝贵的技术经验,对我国煤炭工业装备制造水平的改进和提升具有积极的借鉴意义。

    关键词 8.8 m超大采高 智能综采面 设备优化 导矸降尘装置 自移列车跑偏

  • 智能带式输送机巡检机器人在煤矿的应用2020年第6期

    作者:邵珠娟1 邓晓刚1 程豪杰2 杜才溢2 张玉江1,2,3

    单位:(1.山东能源临沂矿业集团有限责任公司,山东省临沂市,276017;2.太原理工大学矿业工程学院,山西省太原市,030024;3.山东能源集团博士后科研工作站,山东省济南市,250014)

    摘 要 为了解决传统矿山安全巡检工作中人力物力消耗高、效率低、无法直观管理等问题,针对煤矿井下作业空间狭小、有害气体多、湿度大、光照复杂等环境特点,提出了用智能带式输送机巡检机器人替代井下人员的应用要求;阐述了智能带式输送机巡检机器人的系统结构组成;详细介绍了智能带式输送机巡检机器人的驱动系统、图像采集系统、语音对讲及应急广播系统、环境检测系统、智能防撞与避障系统及其应用参数。通过现场工业性试验情况表明,智能带式输送机巡检机器人实现了“自动化减人”的目标,降低了成本,提高了自动化程度和故障处理效率,具有良好的经济技术效益。

    关键词 煤矿机器人 智能巡检 带式输送机巡检机器人 自动化减人

  • 基于遥感与GIS技术的陕北煤矿区生态环境质量评价 ——以杨伙盘矿区为例2020年第6期

    作者:尘福艳 郭仲皓 张英海 徐凯磊 江晓光

    单位:(西安煤航遥感信息有限公司,陕西省西安市,710100)

    摘 要 针对陕北煤矿区的生态环境特点,利用遥感技术提取了能够体现煤矿区生态环境质量主要特征的生态环境因子,定性、定量地考核了研究区的评价指标体系,并利用综合指数法和层次分析等方法,建立了煤矿区的生态环境质量综合评价模型,揭示了杨伙盘煤矿区的生态环境质量空间分布特征。评价结果显示,研究区的生态环境质量大部分较好,但由于研究区部分区域处在煤矿采煤塌陷区,相对应的生态环境情况较差。根据评价分析后提出,煤矿区的地面塌陷是制约陕北矿区生态环境可持续发展的主要因子,在综合整治工作中应以矿区的土地复垦、地面塌陷为重点。

    关键词 煤矿区 生态环境质量评价 采煤塌陷

  • 智能大采高综采工作面视频分析系统的研究与应用2020年第6期

    作者:牛云鹏1 张立亚2 贺云龙1

    单位:(1.神东煤炭集团信息管理中心,陕西省榆林市,719315;2.煤炭科学技术研究院有限公司,北京市朝阳区,100013)

    摘 要 针对煤矿井下综采工作面没有对人员、设备等移动目标进行自动分析等问题,研究了片帮报警智能视频识别技术,堆煤检测智能视频识别技术,刮板输送机内大块煤及煤量估算智能视频识别技术,人员“三违”预警、报警智能视频识别技术,综采工作面工作人员人脸识别等技术,设计了一套适应于智能大采高综采工作面的视频分析系统;该系统通过视频采集、分析、处理、集控接入等,实现在综采工作面及地面调度实时监管现场视频和自动控制等功能。通过在神东煤炭集团上湾煤矿12401综采工作面进行的示范应用,表明该系统为井下移动目标管理提供了决策依据,能够提高综采工作面的安全监管水平。

    关键词 视频分析系统 智能视频识别 智能监测 移动目标管理

  • 采煤机记忆截割系统的研究与应用2020年第5期

    作者:任予鑫 康向南 杜 昭 马 昆

    单位:(国家能源集团宁夏煤业集团枣泉煤矿,宁夏回族自治区银川市,750000)

    摘 要 智能采矿中采煤机的记忆截割是自动开采的一个关键要素,采煤机记忆截割系统能够提升采煤机的自动化水平、增强其操控性能、减轻司机劳动强度以及提高生产效率。分析了采煤机记忆截割系统组成及其参数,介绍了采煤机记忆截割系统使用的各项传感器布置,详细阐述了采煤机记忆截割系统的手动模式、学习模式、自动截割模式3种系统运行模式和系统运行状态。通过在国家能源集团宁夏煤业集团枣泉煤矿220704综采工作面实际使用,采煤机记忆截割系统运行良好,实现了自动截割回采500 m,回采原煤55万t,为综采工作面少人、无人化开采奠定了基础。

    关键词 枣泉煤矿 采煤机 记忆截割系统 传感器布置 自动截割

  • 国家能源集团智能矿山建设实践与探索2020年第5期

    作者:潘 涛1,2 赵永峰3 丁 涛4 张 骐1,2 王继生1,2张延生1,2 郑 磊1 吴晓旭3 丁 震3 邱 爽4

    单位:(1.神华信息技术有限公司,北京市东城区,100011;2.智能矿山(煤炭行业)工程研究中心,北京市东城区,100011;3.国家能源投资集团有限责任公司煤炭与运输产业管理部,北京市东城区,100011;4.国家能源投资集团有限责任公司信息化管理部,北京市东城区,100011)

    摘 要 介绍了国家能源集团智能矿山建设历程,并从智能矿山的规划研究、煤矿业务标准化、管控系统智能化、综采工作面智能化、掘进工作面智能化、主运系统智能化、辅助运输系统智能化等方面,详细阐述了国家能源集团在榆家梁煤矿、大柳塔煤矿、上湾煤矿、锦界煤矿和准能集团露天煤矿进行智能矿山建设的实践以及良好的应用效果;针对智能矿山建设实践中存在的问题,提出智能化工作面建设、煤矿机器人研发、智能选煤厂、露天煤矿用智能卡车等集团智能矿山建设的目标任务。

    关键词 国家能源集团 智能矿山 数字矿山 煤矿智能化 煤矿机器人

  • 煤矿智能化建设目标和总体框架的研究与设计2020年第4期

    作者:王 翀 魏立科 张冬阳 徐志明

    单位:(应急管理部信息研究院,北京市朝阳区,100029)

    摘 要为了推进煤矿智能化转型升级,提升煤矿安全生产水平,增强煤矿企业的核心竞争力,对煤矿智能化建设目标和总体框架进行了研究,提出了煤矿智能化建设“四横四纵”总体框架,并详细介绍了智能化的生产系统、高速安全的传输网络系统、智能支撑平台、智慧协同管控系统的煤矿智能化主要系统建设以及安全可靠的运行保障体系、严谨全面的标准规范体系、统一完备的煤矿智能化工作机制以及创新实用的产学研用机制的煤矿智能化体系与机制建设。

    关键词 煤矿智能化 智能系统 高质量发展 智慧矿山 煤矿机器人

  • 电液控制系统关键传感器的故障预警方法研究2020年第4期

    作者:王占飞 1 李丹宁 2 牛亚军1

    单位:(1.神东煤炭集团信息管理中心,陕西省榆林市,719315; 2.北京天地玛珂电液控制系统有限公司,北京市朝阳区,100013)

    摘 要为了保证电液控制系统的正常运行,对电液控制系统核心传感器部件的故障预警是关键一环,分析了传感器在电液控制系统的工作原理,得到了传感器在系统中的故障规律,为了对井下的电液控制系统中的核心传感器的故障进行预警和诊断,结合目前比较流行的传感器故障预警方法,以液压支架的压力传感器为例,提出了一个静态分析与动态分析融合的诊断方法,其核心是通过对传感器采集的数据进行分析,能有效预测压力传感器故障,提高电液控制系统的可靠性。

    关键词 电液控制系统 8.8 m综采工作面 传感器 故障预警 故障诊断

  • 人工监督神经网络在煤层裂缝发育区识别中的应用2020年第4期

    作者:仇念广

    单位:(中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆市九龙坡区,400039)

    摘 要针对在地震属性应用中难以精细识别煤层裂缝发育区边界的难题,开展了基于人工监督神经网络技术的煤层裂缝发育区应用研究。从地震资料中获取倾角导向体以提取高质量的地震属性,以多属性为指导进行人工拾取样点,并基于多层感知器进行神经网络机器训练学习,建立裂缝的最优属性集,拓展整体数据后获得裂缝概率体,从而识别划分出煤层裂缝发育区。该技术在山西阳泉新元矿区进行了应用,煤层裂缝发育区的识别结果明显优于属性直接识别,但勘探区内暂无钻井资料,预测效果还有待进一步验证。

    关键词 人工监督神经网络 机器训练学习 地震属性 裂缝发育区

  • TDS智能干选机在双柳煤矿的应用2020年第3期

    作者:黄邦松

    单位:(天津美腾科技股份有限公司,天津市南开区,300385)

    摘 要 介绍了双柳煤矿块煤排矸系统升级改造的必要性,针对双柳煤矿动筛排矸系统矸石带煤率高、精煤损失严重等问题,通过双柳煤矿3+4#原煤的筛分和浮沉试验对煤质进行了分析,对TDS智能干选机、重介浅槽分选机在双柳煤矿块原煤分选的投资和生产成本方面进行了对比;经济效益综合比较结果显示,TDS智能干选机分选工艺更有优势。通过TDS智能干选机分选半工业试验和实际分选效果检测结果表明,TDS智能干选机分选粒级300~50 mm块原煤满足合同指标要求。

    关键词 双柳煤矿 TDS智能干选机 动筛排矸系统 重介浅槽分选机 选煤设备

  • 实施绿色开采 促进露天煤矿可持续发展2020年第3期

    作者:宋子岭

    单位:(辽宁工程技术大学,辽宁省阜新市,123000)

    摘 要 目前,我国400余座露天煤矿煤炭产量达7.1亿t,占煤炭总产量的20.8%。针对露天煤矿开采对固体环境、水体环境、大气环境和生态环境带来的综合性影响,提出,采用绿色开采技术是解决露天煤矿生态环境问题的根本途径,对露天煤矿绿色开采的概念和内涵进行了界定。根据我国露天煤矿现状,认为,应加强露天煤矿绿色开采理论研究,实施绿色开采一体化技术,对露天煤矿破坏生态环境的机理开展研究,建议露天煤矿应采取闭坑治理等系列绿色开采技术,提出露天煤矿5项绿色开采原则,建议用“土地置换原则”及“土地扰动系数”破解露天煤矿土地征地困局,建立露天煤矿“绿色度”评价指标体系和评价模型。

    关键词 露天煤矿 绿色开采 生态环境恢复 一体化技术 绿色度

  • 中国平煤神马集团智能化发展现状与实践2020年第3期

    作者:盛 璐1,2

    单位:(1.中国平煤神马集团,河南省平顶山市,467000;2.中平信息技术有限责任公司,河南省平顶山市,467000)

    摘 要 近年来通过工业化和信息化的深度融合,中国平煤神马集团(以下简称“平煤神马”)经历了数字化、平台化、可视化和移动化改造。为了提升企业的经济创新力和生产力,推动企业转型升级、技术进步、效率提升和组织变革,实现企业安全、高效、绿色和智慧发展,平煤神马正在实施智能化改造。分析了智慧企业发展路径,介绍了集团智能化发展的背景、现状和目标,通过考察、调研、立项、论证后,详细阐述了集团确定的工业互联网“六大平台”的具体建设内容。

    关键词 智能化发展 智能化改造 工业互联网平台 智慧企业 云平台

  • 矿用无人卡车国内外研究现状及关键技术2020年第2期

    作者:丁 震1,2 孟 峰1,2

    单位:(1.国家能源集团煤炭产业中心,北京市东城区,100011;2.中国神华能源股份有限公司煤炭产业中心,北京市东城区,100011)

    摘 要 分析了国内外露天矿山用卡车无人驾驶技术发展现状,详细介绍了露天矿山卡车无人驾驶关键技术;通过分析对比前装线控和后装线控两种技术路线的优缺点以及超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、4D光场智能感知系统、红外传感器、视觉传感器等环境感知技术的优缺点;提出多传感器高度融合将是露天矿山卡车实现全天候环境感知的发展方向。通过分析对比惯性导航系统、GNSS差分定位技术、车联网定位技术、电子地图定位技术、视觉传感器等定位导航技术的差异,指出多定位技术融合是露天矿山无人驾驶卡车定位方式的必然选择。结合露天煤矿的生产实际,提出将现有的无人驾驶各种技术算法与露天矿山标准作业流程有机融合是实现卡车无人驾驶的必由之路。最后指出无人驾驶卡车应用 5G 技术是露天矿山安全生产的关键和核心,是无人驾驶的必备技术。

    关键词 露天矿山 矿用卡车 无人驾驶 4D光场 环境感知 导航定位

  • SAM智能综采技术在龙滩煤矿的应用2020年第2期

    作者:范 凯1 彭 博1,2,3 王寿全2

    单位:(1. 四川华蓥山龙滩煤电有限责任公司,四川省广安市,638019;2. 四川省煤炭产业集团有限责任公司,四川省成都市,610091;3. 重庆大学资源与安全学院,重庆市沙坪坝区,400044)

    摘 要 介绍了四川省首个智能综采设备在龙滩煤矿3124S工作面的应用情况,总结了SAM智能化综采的六大核心技术,包括成套设备一键启停、液压支架自动跟机、采煤机记忆割煤、机巷远程集中控制、工作环境智能监控、工况监测及故障诊断。通过现场应用,一键启停功能成功率超过90%、自动跟机率平均88%、记忆割煤使用率62%,实现了工作面设备集中控制、回采参数实时监控及故障诊断。结果表明,相较于传统综采工作面,智能化综采工作面生产人员减少50%,工效提高63%,单产提高65%。

    关键词 龙滩煤矿 SAM智能综采技术 智能综采设备