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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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煤矿智能快掘关键技术与工程实践

作者(Author):

  • 王虹
  • 王步康
  • 张小峰
  • 李发泉

作者单位:

  • 煤炭科学研究总院
  • 中国煤炭科工集团
  • 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司

关键词:

  • 煤矿巷道
  • 智能掘进
  • 快速掘进
  • 智能支护
  • 自动截割
  • 协同控制
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

掘进智能化为智慧矿山建设提供不可或缺的科技支撑,智能快掘技术是煤炭安全高效生产的客观需求,是解决采掘失衡问题的根本途径。我国煤矿井下巷道掘进作业呈现作业环境恶劣、地质条件复杂、施工工序多、安全性差等问题,智能掘进主要面临掘进单机装备完备性、可靠性和能力不足、围岩时效控制技术薄弱、掘进工序高效协同和掘进装备群的智能化协作技术欠缺三大难题。针对智能掘进保障性技术不足的问题,提出了掘进设备可靠性、巷道围岩状态在线感知、巷道围岩时效控制、低比能耗高效截割、掘进粉尘综合防治5类智能掘进保障技术;基于掘支运一体化技术,提出了以“边缘感知、平台决策、设备执行、远程运维”4个维度的智能掘进系统基本架构,分析和讨论了掘锚(探)一体化、自动截割、智能支护、掘进导航、远程集控5种智能掘进关键技术;为扩大智能掘进核心技术支撑的覆盖面,针对不同掘进设备配套和不同煤层赋存条件,提出了掘支运一体化、全断面掘进机、双锚掘进机及5G+连续采煤机4种智能掘进模式,并在国能、中煤、山能、陕煤等集团得到推广应用;最后,提出巷道掘进智能化的发展方向和建议,建议研究井下空间定位导航新技术、支护效果动态监测与支护工艺精确调整、掘锚一体机器人、掘进工作面高精度智能感知与数字孪生、掘进系统平台化。

王虹,王步康,张小峰,等.煤矿智能快掘关键技术研究与工程实践 [J].煤炭学报,2021,46(7):2068-2083. WANG Hong,WANG Bukang,ZHANG Xiaofeng,et al.Key technology and engineering practice of intelligent rapid heading in coal mine [J].Journal of China Coal Society,2021,46(7):2068-2083.
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