關(guān)于召開 2024 山西省煤炭學(xué)會(huì)煤礦智能化委員會(huì)年會(huì)暨千人智庫(kù)科創(chuàng)服務(wù)站工作會(huì)的通知

1、液壓支架電液控制系統(tǒng)發(fā)展歷程

近十年以來(lái)，煤炭開采技術(shù)及裝備發(fā)展迅速，綜采工作面經(jīng)歷了機(jī)械化→自動(dòng)化→智能化開采。我國(guó)煤礦采煤機(jī)械化程度達(dá)到75%以上，大型煤礦機(jī)械化程度已達(dá)到了95%，并且我國(guó)在工作面三機(jī)國(guó)產(chǎn)裝備上發(fā)展較快。

液壓支架電液控制系統(tǒng)發(fā)展分三階段：第一階段是自主研發(fā)階段，自上世紀(jì)80年代中至90年代末，1994年首套國(guó)產(chǎn)YLT型液壓支架電液控制系統(tǒng)在大同馬脊梁礦進(jìn)行了183架的全工作面井下試驗(yàn)與應(yīng)用。第二階段是引進(jìn)消化與自主研發(fā)創(chuàng)新階段，1997年我國(guó)引進(jìn)了第一套液壓支架電液控制系統(tǒng)。2008年推出首套擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SAC型液壓支架電液控制系統(tǒng)在寧煤石溝驛礦投入應(yīng)用并很快得到全面推廣應(yīng)用。第三階段是液壓支架智能化創(chuàng)新階段，2011年依托國(guó)家智能制造項(xiàng)目，攻關(guān)研制液壓支架

智能化電液控制系統(tǒng)及其成套裝備，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和超越。

以中國(guó)煤炭科工集團(tuán)北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司為代表的電液控制系統(tǒng)生產(chǎn)制造企業(yè)，打破了國(guó)外產(chǎn)品的壟斷，實(shí)現(xiàn)替代，推動(dòng)我國(guó)液壓支架電液控制系統(tǒng)應(yīng)用率從2008年的5%到目前的15%。

2、綜采智能化開采技術(shù)發(fā)展歷程

綜采智能化系統(tǒng)是以液壓支架電液控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過(guò)提升感知、傳輸與智能控制能力，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制目標(biāo)。

液壓支架電液控制控制系統(tǒng)通過(guò)配置壓力、行程等傳感器，按照采煤機(jī)工藝，依據(jù)采煤機(jī)位置實(shí)現(xiàn)跟機(jī)自動(dòng)控制。

綜采智能化控制系統(tǒng)發(fā)展階段劃分如下。

1.第一階段：2012-2014年

提出了“智能控制+遠(yuǎn)程干預(yù)”的智能化開采模式，開發(fā)了我國(guó)首套液壓支架智能控制系統(tǒng)，開發(fā)了智能化遠(yuǎn)程操作技術(shù)平臺(tái)。

（1）實(shí)現(xiàn)液壓支架智能感知與智能控制功能。液壓支架姿態(tài)感知-傾角傳感器、護(hù)幫板收回感知-接近傳感器、工作面采高測(cè)量-高度傳感器；煤壁智能支撐控制、護(hù)幫板姿態(tài)控制、大采高支架防傾倒控制、采煤機(jī)防碰撞控制、放煤機(jī)構(gòu)位姿控制、充填搗實(shí)機(jī)構(gòu)位姿控制。

（2）建立工作面高速工業(yè)以太網(wǎng)。

（3）建立工作面視頻系統(tǒng)。將人的視聽感官延伸到工作面，通過(guò)在工作面安裝攝像儀，實(shí)時(shí)跟蹤采煤機(jī)，自動(dòng)完成視頻跟機(jī)推送、視頻拼接等功能，為工作面可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控提供“身臨其境”的視覺(jué)感受，指導(dǎo)遠(yuǎn)程生產(chǎn)。

（4）實(shí)現(xiàn)工作面遠(yuǎn)程控制。在順槽監(jiān)控中心/地面調(diào)度室配置遠(yuǎn)程操作臺(tái)，通過(guò)數(shù)據(jù)通訊方式實(shí)現(xiàn)工作面液壓支架的遠(yuǎn)程控制。

（5）采煤機(jī)記憶截割技術(shù)

按照示范刀所記錄的工作參數(shù)、姿態(tài)參數(shù)、滾筒高度軌跡，進(jìn)行智能化運(yùn)算，形成記憶截割模板，在自動(dòng)截割過(guò)程中不斷修正誤差，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)高、臥底、加速和減速等功能。同時(shí)，研制了一種防止采煤機(jī)電纜脫槽裝置，解決了采煤機(jī)電纜需專人看護(hù)的難題。

（6）典型工程

2.第二階段：2015-2016年

（1）工作面直線度控制系統(tǒng)

采用慣導(dǎo)級(jí)的航空激光陀螺儀，研發(fā)了工作面高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)；研制了高精度磁致伸縮行程傳感器和雙速控制閥實(shí)現(xiàn)液壓支架自動(dòng)精確推溜拉架，解決了工作面直線度控制難題。

（2）工作面高清視頻系統(tǒng)
         研制了本安型自除塵高清云臺(tái)攝像儀，實(shí)現(xiàn)高清視頻。

研制了礦用紅外熱成像裝置：主要功能：透塵，采煤機(jī)診斷（溫度）。

首次在綜采工作面實(shí)現(xiàn)了全景視頻拼接，全工作面視頻拼接延時(shí)為1.5s。攝像頭圖像分辨力不低于720×576；視頻圖像絕對(duì)時(shí)間延遲≤300ms，相機(jī)間的重疊視域在20%以上，4≤視頻路數(shù)≤10路以內(nèi)的多路視頻拼接算法耗時(shí)≤200ms。

（3）地面控制中心

（4）工作面自動(dòng)找直應(yīng)用（轉(zhuǎn)龍灣煤礦）

2016年，首次在我國(guó)某煤礦進(jìn)行井下工業(yè)性試驗(yàn)，應(yīng)用效果良好，滿足工作面連續(xù)高效推進(jìn)的要求。

3.第三階段：2017-2020年

依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“煤礦智能開采安全技術(shù)與裝備研發(fā)”，開展基于“透明工作面”的智能開采技術(shù)研究與裝備的研制，實(shí)現(xiàn)“透明采煤”。

（1）研發(fā)工作面軌道巡檢機(jī)器人

（2）解決基于云計(jì)算遠(yuǎn)程智能服務(wù)中心的問(wèn)題

（3）全智能（人工智能）自適應(yīng)開采技術(shù)

研究解決復(fù)雜地質(zhì)條件（如大傾角等）下液壓支架高可靠性智能自適應(yīng)控制的問(wèn)題。

研究解決自動(dòng)化放煤過(guò)程中煤矸識(shí)別自適應(yīng)控制的問(wèn)題。

3、綜采智能化開采技術(shù)應(yīng)用建議

綜采智能化開采技術(shù)的成功應(yīng)用，除了技術(shù)、地質(zhì)條件因素外，管理因素也決定項(xiàng)目的成敗。

理念先行

統(tǒng)一思想、堅(jiān)定信念。動(dòng)員宣傳實(shí)施智能化生產(chǎn)的重大意義和緊迫性，消除職工顧慮，掃清思想障礙，把實(shí)現(xiàn)智能化無(wú)人開采作為“一號(hào)工程”。

全員參與

上至集團(tuán)公司，下至區(qū)隊(duì)職工都需積極參與，尤其要充分發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)一線職工的創(chuàng)造性和能動(dòng)性。

管理到位

擺脫原有煤礦管理經(jīng)驗(yàn)的束縛，將管理重心由勞動(dòng)密集型向人才技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變。

4、綜采智能化開采技術(shù)發(fā)展展望

無(wú)論是目前的“可視遠(yuǎn)程干預(yù)式”綜采智能化，還是基于工作面直線度控制的綜采智能化，兩者只是實(shí)現(xiàn)智能化無(wú)人開采一種有效的技術(shù)路徑，從嚴(yán)格意義上講，這兩種方式還不能完全離開人的智慧，需要發(fā)揮機(jī)器和人各自的特長(zhǎng)，規(guī)避人機(jī)各自的短處。

1.智能自適應(yīng)

借鑒國(guó)內(nèi)航天、航空和航海中普遍應(yīng)用的慣性導(dǎo)航技術(shù)，將其引入到煤礦井下的精確定位系統(tǒng)中，在全面應(yīng)用慣導(dǎo)技術(shù)的基礎(chǔ)上，逐步實(shí)現(xiàn)開采裝備的自主導(dǎo)航功能。

2.機(jī)器人采煤

增加視覺(jué)、聽覺(jué)、振動(dòng)和雷達(dá)等智能傳感器功能來(lái)達(dá)到機(jī)器人的控制作用，進(jìn)一步提高無(wú)人工作面的智能化程度，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人采煤。

轉(zhuǎn)化果服務(wù)咨詢熱線：4001817969