1.頂煤破碎及運移全歷程模擬技術
傳統的放頂煤模擬技術采用采、放單獨工況進行計算,無法實現支架與圍巖
的耦合作用過程,本案例基于有限差分程序,開發了放頂煤液壓支架工作阻力全
歷程模擬方法,獲得了高水平應力條件下頂煤主應力驅動路徑;結合工業 CT 掃
描數據為基礎,運用 Sobel 均值濾波及空域銳化算法,采用 Matlab 程序開發了原
生裂隙三維重構方法,借助 PFC3D 程序,建立了裂隙煤體三維數值模型,基于
頂煤應力邊界條件,反演了其裂隙演化過程。
2.采放協調智能放煤工藝及方法方面
國內外關于采放協調工藝的研究多依據采放協調工藝原理,確定了智能綜放
面割煤速度、放煤時間、不同位置放煤口數目,獲得了綜放工作面產能、工序間
的協調關系,而本案例在此基礎上,建立了綜放工作面煤機不同運行階段割煤、
移架、放煤等主要工序位置協調關系,為智能化綜放工藝參數設計提供了依據。
3.智能化放煤控制關鍵技術與裝備方面
本案例基于煤矸振動信息特征,研制了煤矸識別傳感器,設計了多元放煤控
制功能模塊;構建了高仿真度工作面三維虛擬現實與人員智能定位感知的智能化
放煤輔助系統,實現了綜放工作面智能化放煤全景展示。研發了頂煤精準預探測
空間掃描技術、支架放煤機構尾梁、插板精準測量與整體姿態三維展示技術,建
立了支架放煤機構防碰撞模型,實現了厚煤層綜放工作面放煤機構精準監測。研發了一套基于放頂煤開采技術的慣性導航系統,實現了橫滾、水平、俯仰三個方
向精度均小于 50mm;基于 SparK 技術的 SVM 算法,有效解決了工作面綜采設
備無效數據的過濾和有效數據的提取,實現了對綜采設備的工況數據的有效采集
和分析。
附件:王家嶺煤礦智能化綜放工作面-中煤華晉集團有限公司

通過優化液壓支架自動跟機 61 個關鍵參數,調整抬底和降抬底延遲時間等方法,實現支架動作的快準穩,單架 移架時間全部控制在 9s 以內
實現了利用“CT”切片技術生成規劃切割曲線功能,切割曲線包括有等間 距網格點的煤厚,頂底板傾角,俯仰角等信息,自動生成之后 10 刀的規劃曲線
順槽帶式輸送機采用全硫化工藝+重型熱浸鍍鋅支架 +高分子托輥,提高帶面服務壽命,每天可減少維護人員 2 人,利用 AI 智能攝像儀配合線型激光標定光源方式,實現智能調速
智能化綜采工作面實現了全工作面程序割煤和跟機自動化,解決蒙陜地區煤層具有沖擊傾向性礦井地安全高效開采問題提供了新思路
勞動組織由放頂煤開采時三八制調整為四六制,日工效達到 145.8 噸/人,工作面回采率由放頂煤時 93%提升至 97%,增加 4%
開展三維地震數據和鉆孔數據的質量控制分析工作;利用鉆孔與地震標定建立三維地震數據與鉆孔數據的聯系;對開采區內煤系地層進行精細地質建模
采用先進的 LASC 高精度三維慣導系統對采煤機進行定位;開發適用于綜放工作面高粉塵環境的采集頻率大于 20 幀/s,COMS 傳感器靶面尺寸 2/3 英寸的智能攝像頭
在自動防卡鉆電液控制系統中,PID 控制器用于回轉壓力的控制。控制器設 定值為 16MPa,輸入值為油壓傳感器實時反饋的回轉壓力值
果創新了全斷面敞開式掘進機智能掘進工藝技術體系,實現了 復雜地質條件下全斷面敞開式掘進機施工超長(>5000 m)斜井施工
盾構機通過在 81405 高抽巷的成功應用,單日最高進尺完 成 51m,刷新了全國同類巷道最高生產紀錄,月最高進尺完成 641m,平均班進 10.13m,最高班進 28.2m
改變了礦井掘進的生產模式,真正讓掘進智能化與礦井 信息化無縫連接,顯著提高了礦井掘進工作面設備的自動化程度
快速掘進技術的應用將傳統成巷周期由 10 個月縮短到 4 個月,采煤工作面巷道形成周期縮短了 60%,大幅度降低了掘巷周期和巷 道維護費用
利用慣性導航技術實現連采機定位、定姿,利用激光導引技術與慣性導航 互為基準,連續測量,實現卷纜車自動收放纜線距離
建立了截割機器人與護盾式臨時支護機器人之間的穩定性模型,研發了集 成于護盾式臨時支護機器人中的全寬橫軸截割機器人
開發智能化掘進工作面視頻畫面拼接系統,投入使用高清寬光譜、紅外攝像 儀,高粉塵復雜現場環境下,可清晰展示掘進機機身和周邊環境