工矿自动化

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杨荣明, 丁震, 孟广瑞

2021, 47(S1): 1-3.

<摘要>(67) <PDF>(24)

摘要:
分析了国家能源集团智能化采煤建设现状，提出5种智能化采煤核心技术：薄煤层等高无人化智能开采技术、中厚偏薄煤层透明自主智能开采技术、厚煤层采煤机器人智能开采技术、大倾角厚煤层单向智能开采技术、直立煤层综放智能开采技术，指出这5种智能化采煤核心技术基本实现了不同煤层赋存条件智能化采煤，为薄煤层、中厚煤层、厚煤层、大倾角厚煤层、直立煤层智能化建设发展指明了方向,但距离完全无人化采煤还有一段距离。指出智能化采煤要攻关的关键技术：单机智能化、多机物联化、与新一代网络通信技术的融合创新等。本文为井工智能采煤实现常态化、无人化提出了建设路径。

国家能源集团煤矿智能化建设探索与实践

尤文顺, 丁震, 曹正远

2021, 47(S1): 4-6.

<摘要>(173) <PDF>(25)

摘要:
分析了煤矿智能化建设的重要意义；从顶层设计、标准规范、建设实践等方面介绍了国家能源集团20多年来在煤炭产业自动化、信息化、智能化方面的科技创新成果；剖析了煤矿智能化建设存在的问题，并从组织管理、顶层设计、协同创新、目标任务等方面阐述了国家能源集团快速推进煤矿智能化建设的建设举措。

国家能源集团掘进智能化建设现状与路径研究

吴晓旭, 罗会强, 丁震

2021, 47(S1): 7-9.

<摘要>(68) <PDF>(23)

摘要:
通过分析国家能源集团掘进智能化建设现状，提出了掘进智能化建设原则，制定了近期、中长期掘进智能化建设目标。指出了掘进智能化建设途径：① 制定建设规划标准，包括顶层设计和装备要求。② 夯实智能建设基础，主要是开发智能一体化管控平台，建设煤矿云计算数据中心，推动煤矿信息网络升级，健全网络信息安全体系。③ 重点突破掘进工艺、支护工艺、精确导航、自动钻锚、自适应截割等关键技术瓶颈。④ 增强示范引领作用，重成智能化示范掘进工作面。⑤ 分类分步实施建设，按初级、中级、高级3个级别分类分步有序推进掘进智能化建设。

基于智能视频识别技术的智能化煤矿安全管理研究与应用

张华, 李靖锋, 魏红磊, 刘真

2021, 47(S1): 10-13.

<摘要>(128) <PDF>(43)

摘要:
在分析目前煤矿安全管理现状的基础上，提出将智能视频识别技术与传统工业视频监测系统进行融合，结合煤矿双预控信息化系统，设计了煤矿本质安全信息管理平台，实现了设备状态智能识别、重要岗点大门状态智能识别、井下环境身份智能识别、煤矿风险预警分析等功能。该平台对人工检查数据、传感器监测数据、视频监控数据、现场管理数据等多源异构数据进行融合，结合制定的双预控指标体系进行分析判断，通过多维度分析风险，实现安全管控信息的可视化展现，对提高煤矿安全生产管理信息化水平和效率具有重要意义，为智慧煤矿建设奠定基础。

任家庄煤矿智能化建设阶段性成果分析与展望

张波

2021, 47(S1): 14-15.

<摘要>(126) <PDF>(24)

摘要:
我国煤矿企业正积极推进智能化建设并取得了阶段性成果。任家庄煤矿积极响应集团总体部署，分阶段、分任务开展智能化建设，已建成了万兆以太环网和4G无线通信网络，升级改造了安全监控系统和精确人员定位系统，实现了多系统融合和应急联动报警功能，完成了主要生产子系统自动化改造，成功应用自动化采煤成套系统，完成了智能化建设初级阶段目标。下一阶段将按照上级指导意见和总体部署，全面推广应用智能化技术，加快推进灾害预警系统、智能通风规划和实施，研究智能化采煤和掘进技术并推广应用。

老煤矿智能化建设关键技术及实施探索

蒋锐

2021, 47(S1): 16-18.

<摘要>(47) <PDF>(22)

摘要:
针对当前老煤矿智能化建设的要求，提出了老煤矿智能化建设的关键技术，包括煤矿点检系统、通信网络技术、智能化综采工作面等，对相关技术的运用路径展开分析。通过实施上述关键技术，形成了以物联网网络结构为基础的煤矿生产智能化平台，有助于强化老煤矿的生产监控能力，提高安全生产管理水平，为实现老煤矿智能化生产提供技术支持。

智能矿山建设研究

魏景龙

2021, 47(S1): 19-20.

<摘要>(103) <PDF>(27)

摘要:
目前我国传统的矿山企业在进行现代化信息建设时缺乏标准，且各企业之间没有形成信息共享，阻碍了矿山企业的现代化发展。针对智能矿山建设问题，简单分析了智能矿山建设体系，并对智能矿山建设要点进行了详细探讨，以期为促进我国矿山企业智能化建设提供参考。

智能矿山大数据体系建设探索

张鹏

2021, 47(S1): 21-23.

<摘要>(84) <PDF>(35)

摘要:
针对智能矿山建设中存在数据标准不统一、信息孤岛严重、数据管控体系不完善、数据共享和有效利用程度低等问题，提出了一种智能矿山大数据体系架构，包括智能矿山大数据模型、智能矿山大数据分析决策平台和智能矿山可视化平台。在智能矿山大数据模型结构中融入数据流，形成智能矿山信息流、知识流、智慧流；智能矿山大数据分析决策平台包含数据标准体系、数据仓库、数据分析平台，利用大数据分析决策平台对数据的整个生命周期进行管理，充分挖掘利用数据资源，发挥数据潜在价值，多维度、多层次、多角度开展数据挖掘分析；智能矿山可视化平台将大数据分析决策平台分析结果进行多维度可视化展示，形成联动的数据画面。智能矿山大数据体系的建设可以给决策提供参考依据，提升矿井智能化及安全生产管理水平。

透明化矿山建设关键技术探讨

谷保泽, 邱少杰

2021, 47(S1): 24-25.

<摘要>(281) <PDF>(22)

摘要:
阐述了透明化矿山的定义：利用物探、钻探、地理信息等技术，基于地质资料，实现矿山地面设施、工作面、地层的可视化，实现多部门、多专业、多业务的集成和协同应用，能为矿山安全生产、智能开采提供强力的技术保障的可视化管控平台，可实现全矿井“监测、控制、管理”的二三维高度一体化。探讨了透明化矿山建设的关键技术，即高精度透明化三维地质模型的建立、数据的可视化、设备建模、管控平台的建设、智能化超前探测技术等，透明化矿山关键技术的建设与完善是矿山实现安全、高效、少人或无人开采的必要条件。指出了目前透明化矿山建设存在的问题：关键技术水平仍需进一步提高、三维地质模型建设技术仍不成熟，数据采集不够精确。今后针对透明化矿山建设，要不断提高三维地质建模的精准度，需开展对地球物理等勘探技术的研究，为智能化矿山建设提供更精准的地质保障。

智能化选煤厂研究与建议

董永胜, 陈为高, 侯佃平, 孙宝昌

2021, 47(S1): 26-31.

<摘要>(112) <PDF>(24)

摘要:
为了推进“两化融合”与“中国制造2025”强国战略的落地，加快智能化选煤厂建设进度,实现选煤产业升级，研究了国内外智能化选煤厂发展现状及存在问题，给出了智能化选煤厂结构体系及特征，提出了智能化选煤厂建设的建议，为实现煤炭洗选产率最大化和效率最大化提供参考。

煤矿智能化升级平台建设及运维保障研究

刘海锋

2021, 47(S1): 32-35.

<摘要>(133) <PDF>(17)

摘要:
针对煤矿智能化升级改造，指出煤矿智能化的升级建设是一个持续改进过程，并非一次达标验收工程，考虑的重点应该是满足当下需求，并立足长远。分析了露天开采及配套选煤领域的智能化建设现状，指出目前露天开采各工艺链条缺少贯穿于生产主线的统筹规范管理，存在管理盲点，远未达到智能分析决策的层次。阐述了智能化升级平台基本功能需求分析，指出亟待解决的问题：设备点巡检工作模式及工作量的变化；各类系统的无缝对接及数据互通共享；设备及运营数据的有效获取及智能遴选应用；关键或核心设备的预测性维护分析诊断；专家知识库及技术资源的累积和提炼管理；对现场实际维护作业的技术支撑手段等。针对大型综合能源企业的设备运维保障不宜采用外包的问题，提出需要探索一种新型、高效的检修模式。

露天煤矿5G网络建设与网络安全研究

崔文, 李浩荡, 丁震, 曹正远, 孟广瑞, 罗会强, 卢齐

2021, 47(S1): 36-38.

<摘要>(106) <PDF>(27)

摘要:
少人、无人、绿色、智能开采成为露天煤矿智能化的发展趋势，5G网络融合人工智能、物联网、边缘计算、大数据、数字孪生等先进技术，加快了露天煤矿智能化发展进程。通过分析智能化露天煤矿的网络建设需求，结合露天煤矿部署5G网络存在的主要难题，从基站部署、网络承载部署等方面介绍了露天煤矿5G网络建设方案，从网络拓扑、MEC组网、业务流程等方面研究了露天煤矿5G组网方案，并分析了5G网络安全要求，展望了5G技术在露天煤矿设备故障诊断及远程控制、矿车无人驾驶等场景中的应用。

5G技术在智能采煤工作面的应用研究

毛馨凯, 刘万远

2021, 47(S1): 39-41.

<摘要>(104) <PDF>(29)

摘要:
为了解决采煤工作面通信电缆多，4G网络因带宽窄、延时大而无法满足智能采煤工作面数据上传要求的问题，提出将高带宽、低延时的5G技术与工业控制系统相结合，打造智能采煤工作面。介绍了5G技术在煤矿的应用场景，论述了基于5G技术的智能采煤工作面控制系统的组成及功能，探讨了煤矿5G网络构成及采煤工作面上5G传输信号类型，并对基于5G技术的智能采煤工作面进行了展望。

5G技术在智能矿山建设中的应用研究

宋建华, 马鹏飞

2021, 47(S1): 42-44.

<摘要>(72) <PDF>(28)

摘要:
介绍了5G技术与智能矿山的概念，重点阐述了5G技术在智能矿山建设中的应用场景，包括无线数据传输、无人驾驶、目标跟踪、应急管理。根据煤矿实际对矿山5G网络建设提出建议：① 重视成本管控。② 鼓励供应商及各企业参与到矿山5G网络建设中。

人机交互技术在智能矿山设备中的应用

刘勇, 马鹏飞, 薛国庆, 陶迎婷

2021, 47(S1): 45-47.

<摘要>(134) <PDF>(13)

摘要:
围绕煤矿智能化建设，从多任务场景、多用户协同交互、交互信息多元化3个方面对智能矿山设备人机交互的特征进行了分析，介绍了虚拟现实、增强现实、脑机接口、智能可穿戴设备等新兴交互技术和图形交互、语音交互、面部识别、手势识别等交互方式在智能矿山设备中的应用，为人机交互技术在智能矿山建设中的应用提供思路。

基于物联网的智能传感器技术及其应用

孟峰, 张磊, 赵子未, 洪维

2021, 47(S1): 48-50.

<摘要>(84) <PDF>(23)

摘要:
分析了现有矿用传感器存在的问题，提出了基于物联网的智能传感器的功能架构，并介绍了智能激光甲烷传感器、无线网络传感器这2类有代表性的矿用智能传感器。以边坡监测为例，介绍了基于物联网的智能传感器的实际应用。

连续采煤机远程智能化控制

高强, 王军, 高小强, 任文清

2021, 47(S1): 51-54.

<摘要>(131) <PDF>(18)

摘要:
为推进掘进工作面无人作业，提出了连续采煤机远程智能化控制方案。采用激光导引跟踪装置和惯导系统，实现连续采煤机的精准定位、定姿；利用负载敏感自适应技术，根据负载自主调节进刀深度、截割速度等参数；利用多传感器信息融合技术，基于振动频谱、滚筒高度、截割电流等辅助识别煤岩分界，以便连续采煤机自动调高；通过5G无线通信网络将连续采煤机相关数据高速、可靠地传输至工作面集控中心；工作面集控中心远程监控连续采煤机，实现“一键启动、智能掘进、视频监视、人工干预”的功能。该方案可实现连续采煤机井下工作过程中的自主行走、自主截割。

8.8 m特大采高综采工作面顶板管理技术

王海兵, 杨俊彩

2021, 47(S1): 55-57.

<摘要>(51) <PDF>(10)

摘要:
上湾煤矿12401综采工作面是世界首个8.8 m特大采高工作面，工作面采高大，冒顶、片帮、漏矸的风险高，顶板管理难度大。针对以上存在的问题，详细分析了8.8 m特大采高工作面的顶帮变化情况，并充分借鉴7 m大采高工作面及8 m特大采高综采工作面的巷道支护的成功经验，通过综合运用超大断面巷道支护技术、煤巷超前支护技术、三角区域水力压裂技术、工作面矿压监测技术等多种技术手段，有效控制了巷道围岩变形和顶板下沉，保证了工作面顶板安全，实现了工作面的安全高效回采。

煤矿主运输智能集中控制系统设计

宋连喜, 刘波

2021, 47(S1): 58-63.

<摘要>(100) <PDF>(24)

摘要:
分析了棋盘井煤矿东区主运输控制系统的现状，针对系统存在的问题，设计了煤矿主运输智能集中控制系统，系统采用“以集控室工控机集控为主，多种控制方式相结合”的方案，以PLC为核心，通过井下环形以太网实现对井下主运输系统进行集中控制，地面集控人员能够更加清晰、直观和精准地掌握井下各煤流运输系统的运行情况，能够实时对井下带式输送机各项运行参数进行记录，能够更迅速、有效地处理和解决生产过程中出现的各种故障，实现矿井的安全、高效、自动化运行；系统采用顺煤流启动方式，减少了带式输送机空运转时间。系统采用带式输送机巡检机器人，基于Web、大数据、传感器技术、故障诊断和互联网+等技术，可实现对带式输送机的远程在线监测、故障报警、故障分析。

黄白茨煤矿边掘边锚快速掘进系统设计

李富强

2021, 47(S1): 64-66.

<摘要>(51) <PDF>(15)

摘要:
黄白茨煤矿使用悬臂式掘进机配套单体锚杆机进行巷道掘进，截割和支护集中在掘进工作面，掘进与锚护不能平行作业。针对该问题，设计了边掘边锚快速掘进系统，详细介绍了系统的组成、工艺流程，分析了系统配套实现掘锚平行作业的限制条件及掘进效率。该系统利用自移式联排支架保护掘进机工作范围内的巷道，掘进机在前方进行截割作业的同时，锚杆台车在支架后方进行锚护作业，实现了掘锚分离错位，平行作业，同时实现了掘、支、锚、运全机械化作业，控顶距小于300 mm，确保了即割即护，提高了掘进速度及生产效率。

带式输送机钢丝绳牵引智能巡检机器人

贾宇涛

2021, 47(S1): 67-68.

<摘要>(149) <PDF>(20)

摘要:

传统的煤矿带式输送机巡检通常采用人工巡检和固定摄像头定点监视的方式，人工巡检效率低且巡检质量无法保障，而且井下恶劣环境对人身安全造成威胁，固定摄像头定点监视范围有限，并且需要布置大量摄像头，安装布线多、维护任务艰巨，效率非常低。为了解决以上问题，针对带式输送机巡检引入了钢丝绳牵引智能巡检机器人，采用多种传感器采集数据，通过无线通信方式将采集的数据传输至上位机系统进行分析并报警，实现带式输送机运行状况全面监测，为煤矿带式输送机无人值守奠定了基础，达到减人增效的目的。

煤矿钢丝绳芯输送带检测系统

谢进, 任文清

2021, 47(S1): 69-71.

<摘要>(68) <PDF>(21)

摘要:
钢丝绳芯输送带检测主要包括人工检测、便携式X光机检测、电磁式在线检测和X光在线检测：人工检测时间长、劳动强度大、容易漏检；便携式X光机检测时效性差，对人体伤害较大；电磁式在线检测受电磁干扰严重，不能直观、准确判断钢丝绳芯输送带缺陷；X光在线检测数据采集速度慢、准确率低。针对上述问题，研发了基于X射线的钢丝绳芯输送带检测系统。该系统采用X射线扫描并获取输送带图像，并将采集的图像通过高速传输接口传输至远程上位机中进行智能分析处理，实现了输送带内钢丝绳接头抽动、断头等缺陷的自动识别功能，提高了检测效率和准确性。

矿井智能通风控制系统研究及应用

李伟宏, 魏志丹

2021, 47(S1): 72-74.

<摘要>(72) <PDF>(22)

摘要:
分析了矿井智能通风控制系统的设计目标、逻辑框架和功能架构，并介绍了风速测量、三维建模、矿井通风仿真分析及网络解算的原理及其实现。该系统以数字矿山系统VRMine 5.0为平台，建立煤矿三维矿山模型和三维通风模型，实现通风网络动态分析和解算；采用YFC15型超声波风速仪，通过超声非接触式断面扫描技术测定矿井关键巷道的风向、风速和风量，提高了测量精度。

五虎山矿井通风量数值模拟优化研究

石银斌

2021, 47(S1): 75-77.

<摘要>(53) <PDF>(10)

摘要:
介绍了三维通风模拟仿真系统软件，针对五虎山矿井提高产量时风量不足的问题，提出了改变主通风机参数的通风优化方案，采用矿井三维通风模拟仿真软件数值模拟了主要通风机性能参数改变后对五虎山矿井主要巷道通风量的影响，结合现场实际得到该矿的最优通风方案。研究结果为今后五虎山矿井通风系统优化提供了理论基础和技术支持。

面向煤矿供电的智能分布式防越级保护系统

倪少军, 李双良, 匡欣欣, 刘彬

2021, 47(S1): 78-80.

<摘要>(131) <PDF>(30)

摘要:
分析了煤矿井下供电现状与越级跳闸事故发生的原因，确定了在供电智能化要求下解决越级跳闸的必要性，提出了一种面向煤矿供电的智能分布式防越级保护系统，介绍了该系统的硬件设计方案及工作原理。该系统采用执行防越级拓扑关系下发的电力监控环网与执行信息自主交互的高可靠CAN总线环网的双环网设计，通过安装在不同变电所不同开关的保护装置间自主交互信息、智能分析故障位置、动态定值自适配、网络异常自主判断、智能择优故障切除和监控软件自动识别防越级保护装置、自动形成防越级拓扑结构、主动更新保护装置防越级节点参数，实现了故障计算、故障分析、故障跳闸的智能型分布式防越级保护功能。试验结果证明了该系统的稳定性、可靠性和实时性。

一种基于风光互补电源的无线监控系统

王潇

2021, 47(S1): 81-81.

<摘要>(54) <PDF>(10)

摘要:
介绍了一种基于风光互补电源的无线监控系统的组成、存在问题及解决方案、应用前景等。该系统利用风能和太阳能发电，结合蓄电池供电技术，维护成本较低，供电及网络可靠性较高，可针对电网无法覆盖到的偏远地区的石油、天然气等管道，边防，生态环境，矿产资源，地质环境，森林防火等进行远程监控。

煤矿高压开关柜触头测温方法分析与优化

姜明学

2021, 47(S1): 82-84.

<摘要>(51) <PDF>(15)

摘要:
高压开关柜是煤矿供电系统中最重要的电气设备之一，其触头温度是反映供电系统运行正常与否的关键参数。分析了目前常用的触头温度测量方法存在的问题，即使用寿命短、采样周期长、监视温度范围窄、误报警、互换性差。针对存在的问题，提出采用硬件和计算方法对温度测量方法进行优化设计，采用主变测温组件，通过保护装置一体化的测温方法，直接将Pt100信号引入保护装置，在保护器中进行信号处理和分析，真正实现了测温的即插即用。优化方法不需要外部电源，摆脱了电源电压对采样周期的限制，延长了使用寿命，拓宽了温度监视范围，使测温工作更加安全；同时避免了原测温方法通信接口及规约的不一致现象，增强了测温系统部件的互换性。

煤矿智能化供电系统的防越级跳闸与远程漏试应用

刘波

2021, 47(S1): 85-87.

<摘要>(88) <PDF>(16)

摘要:
分析了棋盘井煤矿东区供电系统的现状和存在的问题，针对存在的主要问题，对供电系统进行改造，提出了增加防越级跳闸及远程人工漏电试验功能的措施，完善了防越级跳闸保护功能，提高了煤矿生产用电的安全性。增加远程漏电试验功能以后，集控员只需在集控中心远程操作，漏电试验时间从原来的4 h缩减至了40 min，工作人员从原来的8人减少至1人，完全实现了井下变电所的自动化远程控制和无人值守，大大提高了工作效率。

矿用自卸卡车无人驾驶线控改装

张伦

2021, 47(S1): 88-90.

<摘要>(64) <PDF>(22)

摘要:
为实现露天煤矿开采的安全、绿色和智能化生产，对矿用自卸卡车进行了线控化改装。对卡车转向系统、制动系统、举升系统、货箱液压系统回路加装控制阀组和传感器，实现转向、制动、举升的直线比例控制、角度/位置反馈，研发了无人驾驶接口控制器及卡车发动机、电控系统、液压系统接口程序，以CAN总线方式与整车控制系统进行通信，实现整车的系统控制、数据反馈。测试结果表明，矿用自卸卡车线控改装后，能在50 m范围内稳定检测跟踪30 cm×30 cm×30 cm小型物体，测量精度优于3 cm，障碍物检测准确率为99.9%。

露天煤矿大型设备远程监控平台及其关键技术研究

霍俊杰

2021, 47(S1): 91-95.

<摘要>(117) <PDF>(14)

摘要:
为了实现露天煤矿大型设备预防性维修，设计了一种露天煤矿大型设备远程监控平台，详细介绍了其数据采集层、数据传输层、数据接入层、数据处理层、数据存储层及数据应用层6层架构设计，并分析了该平台的关键技术，包括基于流数据处理的设备采集数据预处理技术、设备运行状态判识技术、基于数据批处理方式的设备故障识别技术。

露天煤矿智能化转型平行安全研究

杭成宝

2021, 47(S1): 96-100.

<摘要>(130) <PDF>(15)

摘要:
针对露天煤矿智能化转型期间存在的安全管理和人员落实非技术问题，剖析了传统生产安全与网络安全的差异，提出了SEGI和PDCA双闭环管理方式。基于平行安全理论，提出建立“一张网”（网络链路）、“一平台”（智能管控平台）、“一体系”（生产安全和网络安全形成的平行安全体系）、“一数据”（统一的数据模型与标准）、“多系统”（无人驾驶、铲车协同等）“多技术”（感应、5G、大数据等）融合的平行智能露天煤矿平台，并引申出露天煤矿平行安全架构。结合露天煤矿智能化发展的3个阶段，研究了露天煤矿智能化转型期间平行安全阶段性发展的特点，建议通过建立平行安全标准管控体系、落实转型期间人员安排、搭建平行矿山安全作业系统，做好露天煤矿智能化转型期间平行安全的管控，为推进露天煤矿智能化双闭环安全生产提供参考。

露天煤矿安全生产大数据存储与流式计算技术

荣宝, 魏德志, 于海成, 杨楠

2021, 47(S1): 101-102.

<摘要>(51) <PDF>(15)

摘要:
从分析宝日希勒露天煤矿智能运输安全生产监控系统数据存储及计算存在的主要问题入手，研究并确立了宝日希勒露天煤矿安全生产大数据存储与流式计算的技术架构。采用分布式消息系统Kafka进行数据存储，采用流计算引擎Flink进行数据计算，针对实时数据、历史数据、业务数据的存储需求，分别采用Redis数据库、Elasticsearch、PostgreSQL进行数据存储。通过在宝日希勒露天煤矿智能运安全生产监控系统中的应用，验证了大数据存储与流式计算技术的可行性、高效性、可靠性。

露天煤矿电铲智能化技术应用及其发展趋势

于海旭, 何适, 辛昊天, 邢镇

2021, 47(S1): 103-105.

<摘要>(154) <PDF>(16)

摘要:
矿山机械装备智能化是智慧矿山建设体系的重要组成部分之一，而矿用电铲作为露天矿山开采生产系统的核心装备，其智能化的实现能够在保证安全生产的前提下，极大地提升作业精度及效率，优化生产作业流程。简述了矿用电铲的工作原理及其应用现状，分析了实现电铲智能化的必要性，着重研究了电铲智能化线控技术、铲臂智能路径规划技术及电铲智能对位卸载技术的原理及其实现方法，并探讨了矿山机械设备智能化发展趋势。

露天煤矿智能安全监控及运输调度集成系统研究

杜志勇, 毛志浩, 周圣哲

2021, 47(S1): 106-109.

<摘要>(61) <PDF>(9)

摘要:
针对露天煤矿安全监控及运输调度存在的车辆定位精度低、防碰撞预警设备显示和报警设置不合理等问题，对智能安全监控及运输调度集成系统进行了研究。给出了系统设计要求和网络结构，对车载安保设备进行了升级改造和集成，并着重介绍了基于车辆轨迹大数据的道路网更新技术、基于卫星信号的高精度定位技术、基于无线传输的防碰撞预警技术、基于深度学习的视频分析技术。

395BI电铲变频调速系统国产化改造

郭俊义

2021, 47(S1): 110-113.

<摘要>(37) <PDF>(11)

摘要:
针对395BI电铲供电线路和控制线路老化，导致电气系统引发的故障难以处理的问题，决定对395BI电铲变频调速系统进行国产化整体改造。详细介绍了该变频调速系统主回路和控制部分的改造设计。实际运行结果表明，该系统满足395BI电铲生产运行要求，解决了395BI电铲性能大幅降低的问题，使395BI电铲恢复到正常生产能力。

24H平路机更换刀片智能机械手设计

李圣芳

2021, 47(S1): 114-115.

<摘要>(63) <PDF>(10)

摘要:
哈尔乌素露天煤矿坑下地表均为碎石、沙土、油泥，24H平路机运行过程中会受到颠簸、瞬时冲击等影响，设备刀片是易耗件，平均每2周更换1组刀片，每片刀片质量约150 kg，需4人使用撬棍合力抬起搬运到安装位置，调整螺栓孔位进行安装固定，不仅劳动强度大，检修效率低，而且存在作业安全隐患。针对上述问题，设计了一种24H平路机更换刀片机械手，可精准、高效、安全地更换24H平路机刀片。该机械手作业模式为人工借助智能机械臂在力传感模式下进行搬运及安装操作，且可针对不同型号的工程设备进行适配，一机多用，提高了工程设备的检修效率，降低了检修人员的劳动强度。

露天煤矿大型结构件智能双丝焊修研究

宫福敏

2021, 47(S1): 116-118.

<摘要>(107) <PDF>(9)

摘要:
露天煤矿电动轮自卸卡车、电铲以及吊斗铲的厢斗及铲斗需要定期下机维修。国家能源集团准能公司设备维修中心负责矿用电动轮自卸卡车厢斗、吊斗铲铲斗、电铲铲斗焊修及耐磨材料的焊接工作，目前每年焊接量为58件，平均每件焊修周期为1个月，所有焊接和切割工作全部由人工完成，随着设备重复焊修次数增多，现有的焊接工人已无法满足逐渐增加的焊修量。针对上述问题，研究了露天煤矿大型结构件智能双丝焊修系统。介绍了机器人高效双丝MAG（氩弧焊）焊接工艺及设备选型，分析了机器视觉原理及龙门架焊接系统原理，给出了数字化管控系统相应模块功能。

DCS技术在选煤厂集中控制系统中的研究与应用

雷斌, 沈宁

2021, 47(S1): 119-121.

<摘要>(81) <PDF>(21)

摘要:
研发了具有自主知识产权的国产DCS来代替国外PLC并将其用于选煤厂集中控制系统，介绍了应用DCS实现选煤厂生产设备与工艺环节自动化、信息化、智能化的方法与途径，以及DCS在选煤厂云平台建设、调度生产指挥信息管理平台数据库建设中的应用方案，实现了选煤厂智能控制、智能管理、智能统计、智能分析与决策。

基于视频解析的智能煤矸分选技术研究

王中举, 毛馨凯, 孙江

2021, 47(S1): 122-125.

<摘要>(72) <PDF>(25)

摘要:
为了促进煤矿智能化的发展，提高选煤厂煤矸分拣效率，降低工人劳动强度，对基于视频解析的智能煤矸分选技术进行了研究。针对选煤厂工作环境，将近红外光源作为工业摄像机取样的唯一光源，基于Matlanb软件对样本图像进行预处理，建立训练样本矩阵，并对不同的训练样本矩阵进行预测识别，结果表明煤岩识别率与训练样本集数量呈正相关关系，当训练样本集数量达到200张时，识别率最高可达97.8%，稳定在95%左右。根据煤矸识别技术的研究，设计研发了基于视频解析的智能煤矸分选系统，其煤矸识别率可达96.8%，分拣率达94.6%，有效提高了选煤厂煤矸分拣率。

基于改进的Retinex低照度图像自适应增强技术研究

樊占文, 刘波

2021, 47(S1): 126-130.

<摘要>(75) <PDF>(14)

摘要:
为了提高井下低照度下视频监控质量，提出一种Retinex改进算法，首先将图像由 RGB空间转换为HSI空间；然后对空间转换后的图像进行分解，并对分解后图像的亮度分量进行处理，降低图像处理工作量，对分解后图像进行低秩分解及算法优化，降低噪声和伪影对图像质量的影响，对图像细节进行局部对比度优化；最后将图像进行合成，重新转换为RGB图像。实验结果表明：Retinex改进算法对低照度图像有良好的优化提高能力，针对煤矿井下照度不足情况能够有效增强图像质量，且增强后图像细节和色彩失真情况得到了改善，处理后的图像视觉效果良好，便于视频监控人员对视频中人物及物体进行识别确认，提高了井下视频监控质量。

基于热泵技术的煤矿清洁采暖及井下冷源配送技术在梅花井煤矿的应用

刘小明, 张杰文, 刘怀江, 蒋栋, 何学源, 王林

2021, 47(S1): 131-134.

<摘要>(33) <PDF>(9)

摘要:
传统煤矿冬季采暖主要采用燃煤和燃气锅炉，需消耗大量化石能源，存在较大的一次能源浪费和资金消耗。随着矿井开采深度的不断增加，井下存在不同程度的热害，严重影响煤矿工人身心健康。针对上述问题，结合当前成熟的水源及空气源热泵技术，通过对梅花井煤矿地面冬季供热量进行计算，探索利用冷源热泵技术实现矿井水利用，对其中低品位热源进行提取，将置换出的热源用于矿井冬季地面供暖，同时将置换后的冷源水作为井下热害场所降温用水和夏季地面建筑冷源，从而建立了一种新型矿井减能减排模式，实现了井下工业废水的综合利用，大幅度降低矿井燃气消耗直至零消耗，减少了二氧化碳排放，有助于实现矿井绿色转型发展，产生了良好经济效益和社会效益。

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2021年第47卷第S1期

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