智能化矿山巷道掘进设备导向系统的研究
贺瑞光
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

贺瑞光,. 智能化矿山巷道掘进设备导向系统的研究[J]. 矿山工程与技术,2021.1. DOI:10.12721/ccn.2021.157009.
摘要: 自第三次科技革命以来,人工智能及智能化引导了世界潮流。我们的生产与生活日新月异,特别是在生产领域取得了长足的进步。就矿山开采领域而言,无论是第一次工业革命还是第二次工业革命带来的成果,都只是局限于传统的采矿业矿产挖掘技术,但是第三次科技革命将智能化应用于矿山开采,提高了矿山开采的生产效率。尽管从传统的形象像这种全自动化过渡是一个从无到有的过程。但有众多科学家敢于创新,交流思想的火花,是他们智慧的结晶。就像是蒸汽机的发明者改变了世界的进程。正如此,智能化矿山巷道掘进设备,也是一个巨大的历史进步,推动了世界采矿业的进步。
关键词: 智能化矿山;矿山巷道;掘进设备;创新
DOI:10.12721/ccn.2021.157009
基金资助:

引言:从我国整个凿岩设备的生产情况来看,智能化的比例比起其他行业还远远算不上先进。众所周知,之前大多采用的传统的采矿方法有很多的弊端,主要表现为资源不能够有效利用,资源的利用率低,资源消耗多。以上的这些都是传统的采矿法不可避免的问题,与现代新形势下追求先进高效的采矿业发展道路要求还有很大的差函数距。随之到来的是现代采矿业的瓶颈期。在此情况下,我们必须运用第三次科技革命的智能化成果与采矿业相结合,致力打造出自动化、智能化和高效安全的采矿体系流程。尤其是智能化矿山,导向系统的科技创新研究。

一、智能化矿山巷道掘进导向系统的概述

采挖大量的矿产,但是采量出来的纯度较小,可供利用的成品资源少。其次,传统的采矿方法大多生产效率低,大多以人力为主,众多矿工耗费了大量的劳动力,但是工作成果并不是很可观。再者,开采矿山一直都是比较危险的工作,传统的开采矿山法的危险系数较高,安全系数低,矿井的环境危险,矿工面临的危险几乎随处可在,人身安全保障小。另外,传统的开采矿产的方法,面临着环境污染严重的生态问题。诸如像植被破坏,土壤流失等等较为恶劣的生态问题。并且这些大多都是难以修复的。因此,现在注重矿山开采的生态问题保护也是我们最为关注的问题之一。

(一)智能化矿山巷道掘进导向系统构成

随着时代的进步,智能化矿山巷道掘进系统为全球矿业带来了一片向好的前景,传统的矿业进入了一个极具信息化的新兴行业。智能化矿山巷道导向系统是采用高灵敏通信传感器、AI、VR等现代IT技术,计算机高新科技及矿山全自动化设备结合为一体的一个优良导向系统[1]。在矿产开采过程中,操作人员的工作量大大减少,仅仅在巷道外操作计算机,就可以通过计算机发出的无线电信号来控制钻车在井下的工作过程。具体为两个主要步骤:

1.准备工作

通过专门为巷道掘进系统开发的软件,在三向坐标上建立巷道轴线与激光束之间的关系函数,然后把爆破孔高精确地对应在巷道断面图上,并标出每个钻孔相对于巷道轴线的角度和孔深。这是准备工作前的操作。

2.钻孔作业

做完准备工作,操作人员只需要按下确认按钮。钻车就会按照既定流程自动在巷道内开始钻孔作业,钻车依据装置在钻车上的校准后的激光定位孔位的坐标,通过中心处理器控制钻车各个关节位置的传感器,在爆破面上找出预先在计算机里面设定的爆破孔。

(二)智能化矿山巷道掘进导向系统的精准化导向过程

导向系统对钻车的方向控制,含有角度控制和孔升控制两部分。是通过对钻车推进器的角度及长度进行控制而完成操作的。这就要求对其的角度每一节钻孔的深度采取实地实时测量,在此软件中通过显示屏呈现出来,操作人员通过指令完成对钻车的智能化控制是钻车达到最终的作业要求[2]。

智能导向系统的角度只是包括测量和显示的方向,系统会测算出与参数方向的偏差,偏差会显示在控制屏上,为了使系统显示准确的值。操作人员需要规定一个参考方向。智能导向系统的孔深控制过程是钻车配备了侧孔深的设备,系统会在钻孔时显示即时深度,为了使系统能够控制钻车的钻孔深度,达到工程要求操作人员需要给出一个全长度的孔。

工作菜单进入工作菜单后,屏幕出现所示的界面。将恐深探测仪的数据清零,查看操作者定义的参考方向,参考方向的模式选择设定的孔扇推进器俯仰角推进方向,当前孔深。推荐方向用电把表示把新表是参考方向,当推荐方向与参考方向有偏差时,则以一条黑线来表示实际空低与参考方向所钻的孔底的距离,如果完全按照参考方向推进,则黑线缩短为一个点,并与靶心重合。

(三)智能化矿山巷道掘进多少系统的配备和系统即达到的效果

配套设备包括三个传感器,一个用于水平角度,两个用于垂直角度。一台显示器。

系统功能主要有两条。仪式在显示器上实时显示推进量相对于动轴线的方向。二是通过监视器的操作人员可以把推进去调整到正确的方向上。

计算机文档:隧道掘进导向系统由大量的硬件和软件工程这些硬件软件都是专门为了钻孔作业台车及其系统所设计,主要有安装在告状关节点上的角度传感器外甥和推进器的线性传感器以及差量着孔速度的传感器组成还包括测量钻车且协助的请写一个传感器的信号被传输至计算机,通过计算机这些数据被转化为可读数据,并在显示屏上显示,同时以电子文档的形式保存在计算机内。

达到的效果主要有两条。保证周边孔钻孔的准确性,使得孔与孔之间的平行度更加精准。配置的系统配置。硬件配置系统功能效果如下。配套设备包括:一是九个传感器,三个用于水平角度,六个用于垂直角度。

二、智能化矿山巷道掘进导向系统发展的关键点

(一)体系闭环运行

全断面快速自动化掘进系统的应用,连续运输系统,破碎转载机。工业性实验结论得出一次成型绝之韵同步连续作业以及遥控操作。世界首创月进尺可达4000米,从而打造出一套高效的自动化兼智能化的矿山巷道掘进导向系统。

(二)现场无人值守

下矿井的人员减少1/3,可以说是极大解放的双手和劳动力。而现场无人值守就可以避免这些安全事故的发生。整个过程完全依照自动化,只需技术人员控制操纵系统运行,无需向以前传统采矿法一样。这样就可极大提高矿业工作的安全系数,将危险和风险止于始端,大大保证了矿工的人身及生命安全。21世纪的今天,我们要积极进行技术创新,将更多的高新科技投入到生产领域。全封闭业的智能化采矿系统,具有诸多优势,节约了人力物力和财力,提高了劳动生产效率。矿工的人员数量也大大减少。矿工的生命安全也要得到保障。智能化的矿山巷道系统的一个高专业化高精准度的系统,外行人难以操作,只有内行才能得以熟练运用。

(三)远程诊断维护

煤矿特种机器人开发的应用领域广泛,市场需求巨大。包括煤矿生产作业,生产性领域。矿难事故处理作业,救援型领域。作业巡检与安全预警服务,服务型领域。成功的开发了智能化矿山,巷道掘进早上系统,并应用到各类矿山巷道掘进和采煤顶板切割设备中,可实现巷道的无人安全操作,减少对操作人员的身体伤害,并可获得较正确地航道开挖断面,取得良好的经济效益和社会效益。

四、结束语

智能化矿山巷道掘进设备导向系统的研究与应用,是落实国家通过高新技术提升传统产业政策的具体体现。智能化是以自动化、信息化以及人工智能等众多高新技术为基础,通过多学科、多技术的交叉融合及综合应用而形成的高端技术,将促进我国采矿业这一传统产业与诸多高新技术的结合,实现巷道的无人安全操作,减少对操作人员的身体伤害。并可获得较准确的巷道开挖断面,取得良好的经济效益和社会效益,从而有效提高矿山企业的竞争能力。

参考文献:

[1]李砚耕.智能化矿山巷道掘进设备导向系统的研究[J].中国地质大学,2019(01):51-58.

[2]罗金基斯.矿山巷道掘进设备和工艺的发展与革新的规律[J].中国科技博览,2015(08):62-65.

[3]王金华.我国煤矿智能化采掘技术的新进展[J].中国科技博览,2017(11):46-47.

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。