• (010)84657853 84658665 84657900
  • mt@zgmt.com.cn
  • 北京市朝阳区芍药居35号中煤信息大厦(100029)
首页 -- 科技引领

  • 基于工业互联网大数据的远程生产管控平台研究2022年第3期

    作者:郝 军,高文才,王旭峰

    单位:(国能神东煤炭集团有限责任公司上湾煤矿,内蒙古自治区鄂尔多斯市,017209)

    摘 要 随着智能化开采技术深度推进,煤矿企业的数据量及类型呈指数级增长,为了实现海量数据的集群管理和分析挖掘,构建动态诊断、决策与控制工作机制,研究了煤矿企业数据中心的建设与远程运维技术。分析了基于工业互联网大数据的远程生产管控平台总体规划,介绍了该平台的技术架构,详细阐述了集团级、矿级、工作面级3个层次的数据共享中心功能开发,以实现煤矿企业多源异构数据的接入、集成和融合。为了使不同职能的工作人员访问对应的数据资源,设计了平台权限管理,避免因权限控制缺失或操作不当引发风险。通过实际应用表明,基于工业互联网大数据的远程生产管控平台能够实现利用移动终端进行远程监测与操控等功能,为煤矿智能化运行奠定了基础。

    关键词 工业互联网;远程运维;煤矿大数据;远程监控;数据共享中心

  • 煤矿物联网大数据平台设计与关键技术研究2022年第3期

    作者:王 翀,陈佳林

    单位:(应急管理部信息研究院,北京市朝阳区,100029)

    摘 要 为了解决煤矿大数据应用中存在的数据采集速度慢、数据分析不及时、数据存储效率低、数据可视化体验差等问题,分析了煤矿大数据的实际需求、煤矿信息化系统和数据采集平台的发展情况,重点讨论了煤矿大数据平台建设的核心架构设计,提出了一种基于开源技术构建的煤矿大数据平台技术。针对煤矿实际应用场景,按照数据采集技术、数据治理技术、数据分析技术和数据解释技术4个方面,着重分析和研究了包括Flume日志收集系统、Kafka消息队列系统、Flink实时流处理系统、时间序列数据库和基于Cesium.js三维地理信息可视化框架等煤矿大数据平台中的关键技术。该平台遵循工业大数据标准,可以满足政府、煤矿企业多级用户应用,已经在政府监管部门、煤矿企业取得较好的示范应用。

    关键词 智慧煤矿;物联网;煤矿大数据平台;煤矿智能化;三维地理信息系统

  • 煤矿智能仓储系统研究与设计2022年第2期

    作者:杨 丽

    单位:(中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司,北京市西城区,100120)

    摘 要 随着煤矿智能化建设的不断推进,对煤矿设备、备件类等物资的存储、取送以及库存管理的智能化提升也日趋迫切。分析了当前煤矿智能仓储的需求,介绍了煤矿智能仓储系统的总体架构及管控平台设计,结合煤矿仓储存放物资的特点,分别从智能门禁管理系统、内部智能取送系统、智能装卸系统和智能配送系统等相关技术与装备方面进行了详细阐述。通过实际综合应用,表明煤矿智能仓储系统不仅实现了入库管理、出库管理、库内管理、智能配送、仓储智能管控等多方面的智能仓储全过程智能管控,而且实现了与设备全生命周期和生产经营管理等系统的融合应用。

    关键词 智能仓储;智能行吊;智能装卸;智能配送;智能管控

  • 基于SVM的煤矿岩巷爆破参数智能判断及优化2022年第2期

    作者:翟中华,魏泽洋,覃逸峰,黄河念,王镜宇,黄承民,张斌弛,张子健,于佳龙

    单位:(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京市海淀区,100083)

    摘 要 煤矿岩石巷道爆破参数选用对提高爆破效率、提高经济性具有重要意义。针对煤矿岩石巷道爆破作业参数多、环境变化大、样本少等难题,提出基于支持向量机(SVM) 技术的爆破参数预测模型,实现对爆破作业参数的科学、合理、高效计算。从现场调研收集巷道爆破工程实例建立爆破参数数据库,对样本进行数据处理,通过误差分析法确定影响煤矿岩巷爆破效果的关键指标;利用两种超参数优化方式对模型进行优化,得到了能够精确预测炸药单耗的SVM模型,可根据现场已知情况智能判断最佳爆破参数。结果表明:使用SVM选取麻雀搜索优化算法(SSA)计算超参数得到的模型对炸药单耗预测精确度较高。

    关键词 SVM;爆破参数;炸药单耗;麻雀搜索优化算法

  • 煤矿智能化开采系统功能及典型模式分析研究2022年第2期

    作者:侯 刚1,2

    单位:(1. 中煤科工开采研究院有限公司,北京市朝阳区,100013;2.天地科技股份有限公司,北京市朝阳区,100013)

    摘 要 随着智能化技术和装备的不断发展,煤矿综采工作面的智能化水平也在不断提升,国家和行业目前都在支持和鼓励煤矿智能化发展,如何建设一个符合煤矿自身特点的智能化开采系统是每个煤矿面临的主要任务。基于煤矿对智能化开采的现实要求,阐述了智能化开采总体架构、系统组成及其功能; 创新性地提出智能化开采可分为基本系统、成熟可应用系统、研发试验阶段系统3个层级,并对3个层级各系统的主要功能进行了详细研究和分析;阐述了典型的智能化开采模式,从煤矿实际出发提出智能化开采的相关思考。

    关键词 智能化开采;智能化系统;智能化装备;系统功能; 典型模式

  • 煤矿智能化建设探索与实践2022年第1期

    作者:李志强,李 根

    单位:(中国中煤能源集团有限公司,北京市朝阳区,100120)

    摘 要 分析了煤矿智能化建设的重要意义和必要性,从示范工程建设大力推进、产学研用融合发展不断深入、完善顶层设计及其企业支持政策、建立健全相关标准机制等方面阐述了目前煤矿智能化建设的初步成效,剖析了在基础理论、技术标准、核心装备、煤矿智能化匹配高端人才等方面存在的问题,从保障能力、科技攻关、工程建设等方面介绍了中煤能源集团煤矿智能化建设的实践和进展,并提出全面推进生产智能化、加快建设“数字中煤”、持续强化关键技术攻关、着力提升自主创新能力等煤矿智能化建设的下一步重点任务。

    关键词 煤矿智能化建设;核心技术装备;智能化示范煤矿;关键技术攻关;中煤能源集团

  • 矿用无人驾驶车辆车载计算单元硬件在环仿真测试研究2022年第1期

    作者:倪浩原1,2,徐国艳1,2,王京伟3,张海福3,丁 红3

    单位:(1.北京航空航天大学交通科学与工程学院,北京市海淀区,100191;2. 特种车辆无人运输技术工业和信息化部重点实验室,北京市海淀区,100191;3. 内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司,内蒙古自治区通辽市,028001)

    摘 要 矿用车辆无人驾驶技术是实现智能矿山无人化运输的关键技术,车载计算单元又是矿用无人驾驶车辆的核心,接入传感器及控制器后,车载计算单元通过无人驾驶算法输出控制指令控制车辆行驶。针对车载计算单元进行实车测试验证存在的成本高、难度大、效率低、安全无保障等问题,研究了一种硬件在环仿真系统。介绍了该仿真系统的结构及其功能,详细阐述了对车载计算单元主要接入的GPS、激光雷达、毫米波雷达、视觉传感器等硬件设备以及矿车线控系统进行的仿真测试,并对自动/人工驾驶切换与仿真报告生成进行了说明。通过在白云鄂博矿区场景下对矿用无人驾驶车辆进行装载-运输-卸载过程的仿真测试,验证了车载计算单元的命令执行、车辆行驶决策规划、控制逻辑等的正确性与稳定性,同时也验证了仿真系统的有效性与可应用性。

    关键词 智能矿山;矿用无人驾驶车辆;车载计算单元;硬件在环仿真系统;算法性能测试

  • 缩缸再制造技术修复千斤顶缸体的研究与应用2021年第12期

    作者:马忠昌

    单位:(国家能源集团宁夏煤业矿山机械制造维修分公司,宁夏回族自治区银川市,750021)

    摘 要 依据金属的热胀冷缩物理特性,对液压支架中存在腐蚀、拉伤等缺陷的千斤顶缸体进行缩缸再制造技术修复处理,介绍了缩缸再制造技术修复千斤顶缸体的专用设备结构,并分析了专用设备的工作原理及使用步骤,详细阐述了缩缸再制造技术在宁夏煤业有限责任公司液压支架维修中的应用。通过工业性试验实际应用表明,缩缸再制造技术修复千斤顶缸体既能提高千斤顶的使用寿命,又可降低液压支架的维修成本,修复后的千斤顶缸体能够接近或达到新加工缸体的使用寿命。

    关键词 缩缸再制造技术;千斤顶缸体;热胀冷缩;液压支架;支架修复

  • 压裂液浸泡对高阶煤力学性质的软化机理2021年第12期

    作者:陈立超1,2,王生维2,3,张典坤2

    单位:(1. 内蒙古工业大学矿业学院,内蒙古自治区呼和浩特市,010051;2.煤与煤层气共采国家重点实验室,山西省晋城市,048204;3. 中国地质大学资源学院,湖北省武汉市,430074)

    摘 要 压裂液与煤储层岩石间水-岩反应及其对煤岩力学性质的影响是储层改造效果跟踪评价、二次开发工艺选择关注的焦点。以内蒙古阿拉善二道岭矿区高阶煤为研究对象,利用小尺寸样品压痕实验对比研究了清水、活性水、高粘活性水、瓜胶压裂液体系浸泡后高阶煤力学性质变化特征。研究结果表明:高阶煤样品在清水、活性水、高粘活性水、瓜胶压裂液浸泡1 440 h后,其维氏硬度Hv相对自然干燥状态分别衰减434.40、304.80、417.20及430.40 N/mm2;清水、活性水、高粘活性水及瓜胶压裂液浸泡后高阶煤软化损伤系数分别为0.90、0.63、0.87、0.90。活性水压裂液浸泡对高阶煤软化损伤效应最轻微;压裂液分子侵入高阶煤结构中导致自然裂隙端部产生应力集中致使煤岩断裂韧度降低,同时压裂液侵入在裂缝壁面形成的润滑效应以及压裂液分子对高阶煤聚合键的破坏抵消了能垒,是压裂液浸泡对高阶煤软化损伤的作用机理。

    关键词 高阶煤;压裂液浸泡;煤岩力学性质;维氏硬度;软化系数;压痕法

  • 张家峁煤矿15211综采工作面智能化改造实践2021年第11期

    作者:田 诚,王 恒

    单位:(西安重装智慧矿山工程技术有限公司,陕西省西安市,710032)

    摘 要 为了提高陕煤集团陕北矿业张家峁煤矿的智能化开采和本质安全水平,对15211综采工作面进行了智能化改造,重点介绍了采煤机自动截割、工作面设备远程控制、工作面全覆盖视频跟机以及智能化开采技术的应用,阐述了15211综采工作面智能化改造后实现的工作面自动采煤、运输巷集控中心远程控制、地面调度室一键启停等各种功能。改造后矿井实现了运输巷控制中心和地面调度指挥中心对综采设备的智能化控制,提高了安全系数,降低了事故概率和生产成本,促进矿井作业与现代智能化深度融合。

    关键词 张家峁煤矿;智能化改造;智能控制;一键启停;视频跟机

  • 煤矿综采工作面智能开采技术现状与展望2021年第11期

    作者:王文海,蒋力帅,王庆伟,冯 昊,唐 鹏

    单位:(山东科技大学能源与矿业工程学院,山东省青岛市,266590)

    摘 要 智能化开采技术是深部煤炭开采发展的必由之路,通过分析我国综采工作面智能化开采技术及装备的发展历程,指出我国煤矿智能化技术和装备大都处于初级阶段,就其中的关键技术进行系统地阐述,包括工作面自动取直技术、煤岩界面识别技术、液压支架跟机自动化技术以及采煤机记忆切割技术等。分析了制约我国智能化开采的因素主要包括智能化开采技术问题、装备的稳定性和可靠性、缺乏专业技术人才等,针对这些制约因素提出相应的技术和管理对策,并对未来综采工作面智能化开采技术进行展望。

    关键词 煤矿;综采工作面;智能开采;发展展望

  • 智能化煤矿建设若干问题研究与思考2021年第10期

    作者:唐恩贤1,李 川2,3

    单位:(1.西安科技大学能源学院,陕西省西安市,710051;2. 陕西延长石油矿业有限责任公司, 陕西省西安市,710075;3.中国矿业大学矿业学院,江苏省徐州市,221008)

    摘 要 智能化开采、智能化矿井建设是煤炭企业实现高质量发展的必然选择。分析了我国智能化矿井建设历程和智能化采掘技术迭代发展的趋势,结合当前行业智能化矿井建设现状,研究认为现阶段矿井智能化仍处于初级水平,为更好地推进智能化煤矿建设,提出以下应把握的几个问题和具体建议:灾害治理永远是矿井智能化建设的前提;矿井智能化的核心是采煤、掘进智能化;准确把握行业智能化矿井建设,当前绝大多数煤矿应以矿井升级改造为主;具有嵌入式技术的智能化装备是煤矿智能化实施的必然要求等。

    关键词 智能化开采;智能化煤矿建设;关键问题;嵌入式技术;移动机器人研究

  • 过煤量激光图像智能监测技术研究2021年第10期

    作者:杨光耀1,毛开江2,胡而已2,3,李梦雅3

    单位:(1.陕煤集团榆北煤业小保当矿业有限公司,陕西省榆林市,719300;2.应急管理部信息研究院,北京市朝阳区,100029;3.中国矿业大学机电工程学院,江苏省徐州市,221116)

    摘 要 基于机器视觉的激光测量原理,研究了矿井带式输送机实时过煤量监测技术,提出了一种带式输送机实时过煤量在线测量方法。采用直射式激光三角测量方法,搭建了带式输送机过煤量视觉测量实验台,完成了测量系统软硬件设计,优化了图像处理算法和处理工作流程,研制了激光过煤量监测样机。提出了视觉测量系统图像采集质量评价方法,通过比较不同图像清晰度评价函数的处理性能,优选了Range函数对采集的图像进行清晰度评价。研究了基于机器视觉的煤流截面轮廓参数提取算法,通过图像处理获得激光变形条纹的中心线,并对条纹中心线的断点进行了数字虚拟连接,提高了测量准确性。最后验证了测量方法和图像处理算法的可行性。

    关键词 过煤量测量;机器视觉;激光三角法;智能图像监测

  • 采煤机螺旋滚筒截齿强化技术的研究2021年第9期

    作者:王昆宏

    单位:(华阳新材料集团煤机装备研究院,山西省阳泉市,045000)

    摘 要 针对采煤机截齿在割煤作业过程中出现的上锥部磨损、齿体断裂、截齿变形、合金头脱落等失效问题,对截齿的失效形式和原因进行了分析和研究,采用微弧等离子熔覆强化技术对截齿进行表面强化处理,研究了截齿表面的显微组织、硬度和耐磨性能。研究结果表明,经微弧等离子熔覆强化技术处理的截齿表面硬度提高了38.8%,相对耐磨性能提高了10.36倍,对截齿的性能改善显著,有效延长了截齿的使用寿命。

    关键词 采煤机;螺旋滚筒;截齿强化;等离子强化层

  • 智能开采工作面建设解决方案及对策建议2021年第9期

    作者:王 昕,张学亮,刘 清

    单位:(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 煤矿智能开采工作面建设是煤矿智能化建设的核心任务,对煤矿智能开采工作面建设现状进行了系统梳理,指出,煤矿智能开采工作面建设与国家及行业政策、国家科研投入力度和综采工作面控制系统装备发展紧密相关。在煤矿智能开采工作面建设过程中,应结合国家政策要求和各煤矿实际情况,分类施策、分级实施,建成初级、中级、高级智能化煤矿和智能开采工作面,实现煤矿智能开采少人化/无人化。以国家能源集团智能采煤工作面建设基本要求为依据,提出了智能开采工作面初级、中级、高级智能化解决方案及其对应功能。针对煤矿智能开采工作面建设问题,提出了统一规划设计、制定智能开采工作面建设标准、加强智能开采工作面运维、补齐辅助环节智能化短板、培养智能开采全面解决方案提供商、提升员工智能化专业技术能力与水平等6个方面的对策建议。

    关键词 煤矿智能开采工作面;煤矿智能化建设;分级解决方案;对策建议

  • 黄家沟煤矿切顶卸压沿空留巷技术研究与应用2021年第8期

    作者:吕人杰1,张科学2,3,4,亢 磊2,3,杨海江2,3,王晓玲2,3,朱俊傲2,3

    单位:(1.山西华润联盛能源投资有限公司技术部,山西省吕梁市,033000;2.华北科技学院智能化无人开采研究所,北京市石景山区,101601;3.河北省矿山智能化开采技术重点实验室,河北省廊坊市,065201;4.中国矿业大学(北京) 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京市海淀区,100083)

    摘 要 为了提高黄家沟煤矿资源利用率,根据黄家沟煤矿21801工作面地质情况与围岩特征,利用切顶卸压和恒阻大变形锚索等技术,设计了黄家沟煤矿沿空留巷方案,通过打设密集恒阻锚索,完成了对巷道的加固和补强支护,确定了切缝孔直径为45 mm,深度为10 m,在开切眼非采侧进行了顶板精准定向预裂切缝,利用挡矸金属网和伸缩式护帮挡矸架对巷帮进行了防护,实现了21801工作面切顶卸压沿空留巷。

    关键词 黄家沟煤矿;切顶卸压;沿空留巷;恒阻锚索;预裂切缝

  • 烧变岩边坡渗流特征及采动稳定分析研究2021年第8期

    作者:李 超1,闫 杰2,赵锦生1,李 伟2,郭夏飞2

    单位:(1.国家能源集团神华国能大南湖二矿,新疆维吾尔自治区哈密市,839000;2.煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京市朝阳区,100013)

    摘 要 对富水烧变岩露天煤矿边坡渗透特征及稳定性分析方法展开研究,通过现场水文勘查分析,确定边坡地下水渗流水力坡降的坡降角为5.0°~12.8°。建立边坡渗流模型,对边坡地下水渗流场进行模拟分析,考虑地下水动水压力对边坡稳定性的影响,采用应力场与渗流场耦合分析的方法,研究了边坡的稳定性。研究结果表明,渗透力主要作用在25号煤层以上泥岩层中,边坡在烧变岩体及边坡坡脚变形明显;采动影响下,边坡稳定性呈加速下降趋势。动水压力随采深近似呈线性增加,火烧区地下水向原岩区渗透量随采深增加增速逐渐下降,采深增加对边坡稳定性影响呈增加趋势。

    关键词 渗透特征;渗流模型;水力坡降;动水压力;耦合分析

  • 智能综放工作面自动化放煤工艺分析与研究2021年第8期

    作者:马 昆1,2,翟 文1,3

    单位:(1.国家能源集团宁夏煤业有限责任公司,宁夏回族自治区银川市,751410;2.中国矿业大学机电工程学院,江苏省徐州市,221116;3.中国矿业大学矿业工程学院,江苏省徐州市,221116)

    摘 要 为了解决大采高厚煤层综放工作面自动化放煤常态化应用难题,对国家能源集团宁夏煤业有限责任公司枣泉煤矿综放工作面自动放煤工艺进行了研究,介绍了工作面概况和自动化控制系统配置情况,确立了综放工作面的放煤方式,提出了一种综放工作面放煤方法的下行和上行自动化放煤控制设计思路,建立了综放工作面自动化放煤程序,通过在郑州采煤机液压电控有限公司ZE07-04型电液控制系统的工业试验表明,该程序解决了大采高综放工作面自动化放煤工艺难题,实现了综放工作面自动化放煤。

    关键词 综放工作面;自动化放煤;智能化开采;大采高;厚煤层;

  • 煤矿智慧矿山三维智能管控系统设计与实现2021年第7期

    作者:安鱼飞

    单位:(中煤航测遥感集团有限公司智慧矿山分公司,陕西省西安市,710199)

    摘 要 基于动态三维模型建模技术、数据信息融合技术以及协同管理技术,融合煤矿安全、生产、经营的结构化和非结构化数据,构建了煤矿智慧矿山三维智能管控系统,介绍了系统的总体架构设计和功能架构设计,详细阐述了包括三维数据处理、三维漫游浏览、资源储量管理、生产仿真与管理、通风动态管理、六大系统监测、事故模拟与分析以及应急救援指挥等系统模块实现的具体功能和模块设计,并对系统采用的关键技术进行了阐述。通过在陕西榆林能源集团有限公司杨伙盘煤矿等用户的实际应用表明,煤矿智慧矿山三维智能管控系统能够真实反映各管理要素的空间位置关系,能够实现全矿井监测、控制、管理、保障的一体化动态管理,提升煤矿安全生产管理水平和生产效率。

    关键词 智慧矿山;三维智能管控;三维模型建模;地理信息系统;大数据分析

  • 煤矿十大特殊作业工种仿真培训系统研究与设计2021年第7期

    作者:高 彬1,杜亚林1,杨 帆1,李 军1,谭 政2,陈金川2,王渊源2

    单位:(1.陕煤集团陕北矿业张家峁矿业有限公司,陕西省榆林市,719313;2.北京龙软科技股份有限公司,北京市海淀区,100190)

    摘 要 针对当前煤矿安全虚拟仿真培训系统功能单一、缺乏沉浸性体验和交互的问题,提出了一套针对煤矿十大特殊作业工种的虚拟仿真培训系统。基于虚拟仿真、人工智能等技术,设计了该虚拟仿真培训系统的框架、游戏化引导模块流程和操作交互过程,并介绍了该虚拟仿真培训系统具体实现的功能。通过在陕煤集团陕北矿业张家峁矿业有限公司的实际应用表明,该虚拟仿真培训系统能够为特殊作业工种人员在虚拟场景中进行交互式学习和模拟操作提供平台和手段,提高了煤矿工作人员在实际工作中对安全细节的主观重视度以及安全培训效果。

    关键词 虚拟仿真培训系统;安全培训;人工智能;“三违”行为