天玛总工程师李首滨:智能化采矿目前只是“半_主页
天玛总工程师李首滨:智能化采矿目前只是“半
更新时间:2019-10-07
 

  最近,国内首个常态化运行的智能化综放工作面,在兖矿集团鲍店煤矿一次开机成功,该工作面的每个班次只需7名作业人员,与传统工艺相比,人员减幅达50%以上。

  河南省首个智能化采煤工作面也于本月在平煤正式运行,智能化综采工作面只需9名职工便可作业,与同等条件的非智能化综采工作面相比,单班减少16人。

  随着综采工作面经历了机械化自动化智能化开采的升级进化,

  有数据显示,我国煤矿采煤机械化程度已达到75%以上,大型煤矿机械化程度达到了95%,并且我国在工作面三机国产装备方面实现了较快发展。

  最近,中国煤炭科工集团北京天地玛珂电液控制系统有限公司总经理兼总工程师李首滨发表了题为《煤炭智能化无人开采的现状与展望 》的文章,对矿山智能化的当前阶段及无人开采技术的未来发展提出了自己的看法。

  实际上,无论是目前的“可视远程干预式”综采智能化,还是基于工作面直线度控制的综采智能化,都只是实现智能化无人开采一种有效的技术路径,从严格意义上讲,这两种方式还不能完全离开人的智慧,三倍原价拿下转播权 腾讯续约NBA争夺体育流量顶,需要发挥机器和人各自的特长,规避人机各自的短处。966944.com

  随着物联网、虚拟现实、人工智能等新型技术的兴起,将新型技术应用到煤炭智能化开采中以提升智能与自动化程度成为了一股不可阻挡的趋势。在传感技术与计算科学技术的不断突破中,一种更加高级的煤炭智能化无人开采理念应运而生———智能自适应开采技术模式。

  然而,尽管进行了大量的理论与实践的探索,受限于当前技术条件水平,煤炭智能化无人开采的实践经验仍然以工作面综采自动化结合远程可视化干预这种技术模式为主,对智能自适应开采技术模式的探索尚停留在理论层面。

  在智能自适应开采模式下,将引入大量新型的传感与计算手段,以弥补现有感知与分析计算能力的不足。李首滨研究员列举了以下几项智能自适应开采的关键技术。

  作为近年来在地面勘测与无人驾驶等领域兴起的非接触式测量技术,该技术具有传统测量手段无法比拟的高效率与高精度,可以被作为井下环境与装备的三维轮廓感知与定位的重要手段。

  澳大利亚联邦科学与工业组织已就这项技术推出其第一代井下三维激光扫描设备———ExScan,该设备可用于井下环境三维激光扫描获取点云图像,北京天地玛珂电液控制系统有限公司已经与澳大利亚联邦科学与工业组织就ExScan在井下的应用研究展开合作,该项技术将在井下环境建模与定位测量领域扮演至关重要的角色。

  该技术将成为井下无GPS辅助定位环境下综采装备定姿定位的主要技术途径。惯性导航作为主流的定位技术,已经广泛应用到航空航天、驾驶等众多领域,但是由于其误差会随时间累积的特性,需要其他技术手段辅助校正。由于井下环境GPS信号不可达,而无线定位技术因其存在便于部署与扩展、定位精度高、成本低等特性进入人们的视野当中。

  毫无疑问,基于惯性导航与无线定位技术相结合的复合导航定位技术必将成为井下装备定位的主流方案。但在此前,信号干扰、基站移动重定位等核心问题仍待解决。

  该技术将广泛用于开采阶段的工作面地质环境感知,以作为指导煤机滚筒截割的重要支撑数据来源。钻探数据的指导意义与钻孔数量成正比,但过密的钻孔又不具有经济性;而采掘数据只能揭露工作面正帮一侧的地质情况,这就造成了生产开采具有一定的盲目性,亟需一种能够精确感知工作面近程地质构造的技术手段,为开采生产提供可靠的依据,而UWB地质雷达因其结构小巧灵活的井下环境适应性,成为了随采地质收集装备的首选。

  目前北京天地玛珂电液控制系统有限公司正在研制相关产品并展开井下工业性试验,有望在随采物探领域取得突破。

  目前北京天地玛珂电液控制系统有限公司正在研制井下工作面轨道式巡检机器人并展开工业性实验,该机器人运行在刮板输送机轨道上,能够搭载LASC,ExSca、高清/红外摄像头、拾音器等多种传感器,实现工作面快速巡检采集数据与开采作业跟机两种模式。该款机器人有望成为薄煤层下智能化无人开采技术的重要核心装备。

  三维物理仿真计算方法能够广泛用于工作面地质环境建模、截割模板与液压支架跟机计划的计算;大量基于人工智能的计算技术也将应用于智能自适应开采模式中,如煤岩识别的重要手段之一就是通过机器视觉分析工作面煤壁高清图像以获取煤岩分割线的信息;基于滚筒截割过程中热红外图像的机器视觉分析,能够为开采过程中滚筒的自适应在线控制提供重要决策依据;而机器学习则能够被广泛应用于各种开采操作与故障、事故分析决策场景中。

  目前距离真正实现智能化、无人化、常态化,仍须在管理观念、投入力度、研发团队建设等多方面下大工夫。

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