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“智能化采煤工作面建设及应用”专刊

来源：煤炭科学技术

专题来源于《煤炭科学技术》2021年第1期增刊。

行业视野: 智能化
类别; 135个
关键词; 98位
专家; 37篇
论文; 8769IP
点击量; 12561次
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基于双通信模式的综采工作面巡检机器人研制

作者(Author)：黄骞, 刘帅, 任伟, 付振, 谷敏永, 孟祥涛

摘要：为实现综采工作面无人化智能开采,设计并研制了一款基于双通信模式的综采工作面巡检机器人系统。提出基于LoRa和WiFi技术结合的双通信模式实现综采工作面巡检机器人远程控制与工作面监控,并对巡检机器人的组成和功能进行了介绍,重点论述巡检机器人控制系统的组成和通信方案。通过在煤矿井下进行实际测试,结果表明,介绍方案可以实现地面控制台实时控制综采工作面巡检机器人,并可实时获取综采工作面数据和环境信息,及时发现问题并报警,为综采工作面无人开采提供保障。

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煤炭科学技术

2021年第S1期

232

260
KTC190通信控制系统在智能化综采工作面的应用

作者(Author)：马晋洲, 任林

摘要：大宝顶煤矿普通综采工作面通信设备,一般采用有线电话、矿井应急广播、带式输送机沿线急停装置（带喊话功能）,由于有线电话安设在工作面上下出口、运巷带式输送机司机操作启停按钮位置,电话个数和位置限制,不利于操作工之间随时传话;矿井应急广播通信设备,平时一般播放安全知识、轻音乐、矿内通知,重要作用是用来矿井应急救援,也不能作为工作面现场随时联系使用;普通带式输送机沿线急停,虽然遇故障可以对带式输送机急停,但是对讲功能音质差、不能联网等弊端。普通通信装置都具有一定的局限性,个别设备陈旧、功能不全、运行不够顺畅,且无法与现场集控中心、调度控制中心平台融合联网,达不到智能化工作面采煤的要求,同样也不利于矿井安全生产。为了满足智能化工作面安全生产等相关要求,目前大宝顶煤矿2124-15智能化综采工作面采用天津贝壳KTC190通信装置,不但在工作面、带式输送机道、现场集控中心、调度指挥中心实现自由对讲,而且可以与现场集控中心、调度指挥中心的天码控制设备联网,远程控制刮板输送机和带式输送机,值班领导直接在调度指挥中心指挥现场生产,对安全生产起着重要的作用。

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煤炭科学技术

2021年第S1期

203

309
灵新煤矿综采工作面视频监控系统应用优化与探索

作者(Author)：陈志军

摘要：随着煤矿智能化发展的进程加快,灵新煤矿开始了智能化矿山建设的探索,推广应用了综采智能化采煤成套技术,为了提高视频监控系统的应用范围和效果,针对当前视频监控系统的覆盖范围不足、监控区域覆盖不全面问题提出了优化探索的解决方案,在051608综采工作面刮板输送机机尾、中部槽、机头转载点及巷道带式输送机机尾转载点、机头转载点等区域加装了监控视频,使得监控范围扩大至整个生产沿线的重点区域。在实际应用中,减少了设备停机后原因的问答等环节,视频清晰直观地展现了设备的运行工况,监控中心能够根据视频显示及时有效启停设备。并且针对当前视频监控系统存在的困境,结合了当前采煤机机载视频应用效果差的问题及原因分析,提出了针对视频监控系统的发展愿景展望,为当前视频监控系统的应用及发展提供了技术支持。

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煤炭科学技术

2021年第S1期

187

283
基于LSTM的煤层厚度动态预测方法研究

作者(Author)：梁耍, 王世博, 谢洋, 葛世荣

摘要："透明工作面"是实现智能化无人开采的关键,但现阶段的煤层三维地质模型精度较低,无法满足构建高精度煤层地理信息系统的要求。为此,提出了以采煤机历史截割数据和煤层三维地质模型数据根据不同方式划分出2种数据组合,利用长短期记忆（Long-Short Term Memory,LSTM）神经网络挖掘煤层厚度的变化规律并预测煤层厚度分布。基于LSTM神经网络和编码——解码长短期记忆（Encoder-Decoder Long-Short Term Memory,Encoder-Decoder LSTM）神经网络分别建立了煤层厚度预测模型。结果表明:在超参数未优化时,2种模型的煤层厚度预测结果误差均较大;通过优化两种模型的超参数,并以均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）作为煤层厚度预测的评估标准。在第1种数据组合方式下,LSTM模型和Encoder-Decoder LSTM模型的煤厚预测RMSE分别为0.05、0.044 m;在第2种数据组合方式下,2种模型的煤厚预测RMSE分别为0.051、0.049 m。为进一步对比2种模型预测结果,引入绝对误差,求取预测范围内各点的煤厚预测值与真实值的差值。最后得出,2种数据组合方式下,Encoder-Decoder LSTM模型的预测误差在各较小误差范围内的占比始终优于LSTM模型,Encoder-Decoder LSTM预测模型在预测煤层厚度上表现较好,精度较高,其预测的煤层厚度能够修正煤层地质模型。

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煤炭科学技术

2021年第S1期

283

631
雷达测距技术在智能化综采工作面中的应用

作者(Author)：王飞

摘要：主要研究检测综采工作面采煤机姿态、液压支架和刮板输送机平直、移动量的一种雷达探测仪器,其中包括该仪器开发了主要组成、工作原理及其在综采工作面的应用效果、存在的问题及解决方法,该项目的研究可减少智能化综采工作面巡查人数,确保在无人干预的情况下工作面工程质量达到要求,为实现综采工作面少人甚至无人提供一种思路,达到了"无人则安"的安全生产目的,适应新时代人工智能代替现场作业人员,提高企业竞争力。

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煤炭科学技术

2021年第S1期

224

318
金鸡滩煤矿智能煤流均衡系统研制与应用

作者(Author)：张德文, 张文坦, 郝胜峰

摘要：针对金鸡滩煤矿生产能力和输送能力不均衡问题,设计研究出了1套智能煤流均衡系统。通过激光煤流传感器检测运输胶带上煤量信息,经上位机运算,判断采煤机和各带式输送机的实时状态确定调速方案。使生产系统和运输系统之间相互配合、相互匹配,实现"以采定运"和"以运调采"的均衡生产模式,达到煤矿生产最大化。

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煤炭科学技术

2021年第S1期

273

310
智能放煤控制系统测试平台设计

作者(Author)：李俊士, 郭资鉴

摘要：综采工作面放顶煤开采方式是工作面回采和放顶煤开采方式的高效结合,其智能开采水平的提高对于提升煤炭生产企业的生产效率和安全系数有很大的帮助。根据智能放煤控制器的功能和实现原理,设计开发了针对智能放煤控制系统的测试平台。该平台采用集中分布式架构,构建了独立的数字化仿真测试网络,实现了放煤过程中智能放煤控制所需的视频、煤矸识别、振动、声波、油缸行程、角度等信号的模拟,以及放煤控制器输出信号的实时采集。测试平台实现对放煤控制系统工作过程的复现、各种工况适应性的测试、控制模型的训练和验证,同时也为进一步优化采煤工艺、放煤工序调整等提供了研究和验证平台。

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煤炭科学技术

2021年第S1期

184

334
疲劳监测技术在智慧矿山安全管理中的应用

作者(Author)：李诚信, 赵伟, 李千, 丁俊竹, 赵良辰

摘要：大多数煤矿生产事故是由于人的失误造成的。诸多研究表明,人员失误与疲劳程度存在强相关性。因此,根据监测疲劳有关数据进行安全管理是减少事故发生的重要手段。针对疲劳因素导致事故发生的致因链,分析国内外疲劳监测的最新技术情况,提出了包含感知层、计算层和判断层的综合疲劳监测技术思路,将疲劳监测技术应用于智慧矿山安全管理。其中,感知层包含监测眼球、面部表情、心率等信息;计算层基于层次分析法进行分析和计算;判断层则由多方面进行判别后得到疲劳结果,以采取相应的措施。在了解工人的整体工作状态和薄弱环节的情况下,该种思路能使人、机、环境、管理4个方面的管控措施更有效,在未来智慧矿山的建设中使用,可以提高矿山人因事故预防能力,降低疲劳导致的人因事故发生率。

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煤炭科学技术

2021年第S1期

214

339