煤礦智能化技術(shù)創(chuàng)新論壇

分論壇：煤礦智能化技術(shù)學(xué)術(shù)論壇系列報(bào)告二：

北京天地瑪珂公司黃曾華副研究員

“智能化采煤系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究”

本期推送天地瑪珂黃曾華副研究員發(fā)表于《煤炭學(xué)報(bào)》第6期的文章。為方便大家深入了解本文內(nèi)容，《煤炭學(xué)報(bào)》邀請(qǐng)黃曾華副研究員通過(guò)視頻對(duì)相關(guān)成果進(jìn)行了詳解。

文章信息為：

黃曾華,王峰,張守祥．智能化采煤系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究[J].煤炭學(xué)報(bào),2020,45(6):1959-1972.

視頻解析

摘 要

針對(duì)我國(guó)當(dāng)前推廣應(yīng)用的可視化遠(yuǎn)程干預(yù)智能化采煤模式進(jìn)行了分析,介紹、總結(jié)了基于視頻監(jiān)控的遠(yuǎn)程干預(yù)綜采智能化、以巡檢機(jī)器人輔助的工作面智能化,以及基于慣性導(dǎo)航技術(shù)的綜采智能導(dǎo)航等3個(gè)方向的技術(shù)發(fā)展情況,提出了當(dāng)前可視化遠(yuǎn)程干預(yù)智能化采煤所面對(duì)的“看、動(dòng)、想、穩(wěn)”4個(gè)方面實(shí)際問(wèn)題。

分析了復(fù)雜開(kāi)采條件下智能化采煤所面對(duì)的自適應(yīng)技術(shù)和綜采機(jī)器人技術(shù)2項(xiàng)技術(shù)難題,歸納出開(kāi)采空間多元信息采集及交叉融合、智能化采煤決策基礎(chǔ)理論、綜采裝備群智能化協(xié)作3個(gè)科學(xué)難題。

圍繞技術(shù)、科學(xué)難題,提出了智能化開(kāi)采系統(tǒng)需要具備的4個(gè)基本要素,分別為:煤炭開(kāi)采空間感知能力、智能分析及決策能力、自動(dòng)執(zhí)行能力、可靠及穩(wěn)健運(yùn)維能力,設(shè)計(jì)了以“感知、決策、執(zhí)行、運(yùn)維”為4個(gè)維度的智能化采煤系統(tǒng)架構(gòu)。

研究了關(guān)鍵技術(shù)待突破方向,包括開(kāi)采地質(zhì)環(huán)境增強(qiáng)感知技術(shù)、智能開(kāi)采工藝分析決策技術(shù)、開(kāi)采裝備智能化技術(shù)、煤礦智能巡檢機(jī)器人技術(shù)、開(kāi)采系統(tǒng)智能運(yùn)維技術(shù)、輔助生產(chǎn)環(huán)節(jié)智能化技術(shù)、綜采智能服務(wù)等方面。最后,以國(guó)能集團(tuán)神東榆家梁煤礦智能化采煤示范工程項(xiàng)目為例,開(kāi)展了基于“透明工作面”的數(shù)字化采煤應(yīng)用,初步實(shí)現(xiàn)了智能化自主采煤。

部分圖片

采用圖像處理技術(shù)監(jiān)控工作面煤流

工作面監(jiān)控、視頻、三維空間信息自動(dòng)推送界面

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)三維建模在綜采工作面遙控中的作用

工作面上的巡檢機(jī)器人系統(tǒng)組成

基于實(shí)時(shí)三維GIS的開(kāi)采智能導(dǎo)航技術(shù)體系

支架對(duì)齊技術(shù)保證了支架的直線度

智能化采煤技術(shù)發(fā)展情況

智能化采煤系統(tǒng)架構(gòu)

工作面三維空間模型組成

構(gòu)建的動(dòng)態(tài)精確綜采三維空間模型

攝像機(jī)對(duì)煤壁側(cè)的煤巖分界圖像采集

超前探測(cè)的煤巖分界檢測(cè)

智能化決策能力要素分析

自動(dòng)執(zhí)行能力5要素之間關(guān)系

可靠、穩(wěn)定運(yùn)維能力要素之間關(guān)系

全工作面煤巖分界高度分布

綜采工作面智能開(kāi)采工藝工序計(jì)劃

開(kāi)采裝備智能化技術(shù)范圍

綜采工作面巡檢機(jī)器人

綜采工作面實(shí)際情況與三維掃描模型對(duì)比

地質(zhì)模型剖切線、激光掃描線以及地測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比

工作面直線度檢測(cè)圖形界面

實(shí)際值與模型預(yù)測(cè)值趨勢(shì)分析