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综采工作面透明化开采模式及关键技术

原长锁 王峰

原长锁,王峰. 综采工作面透明化开采模式及关键技术[J]. 工矿自动化,2022,48(3):11-15, 31.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021110048
引用本文: 原长锁,王峰. 综采工作面透明化开采模式及关键技术[J]. 工矿自动化,2022,48(3):11-15, 31.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021110048
YUAN Changsuo, WANG Feng. Transparent mining mode and key technologies of fully mechanized working face[J]. Journal of Mine Automation,2022,48(3):11-15, 31.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021110048
Citation: YUAN Changsuo, WANG Feng. Transparent mining mode and key technologies of fully mechanized working face[J]. Journal of Mine Automation,2022,48(3):11-15, 31.  doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021110048

综采工作面透明化开采模式及关键技术

doi: 10.13272/j.issn.1671-251x.2021110048
基金项目: 山东省重大科技创新工程资助项目(2020CXGC011501)。
详细信息
    作者简介:

    原长锁(1969-),男,陕西蒲城人,高级工程师,现主要从事煤矿机电设备管理工作,E-mail:yyz250516@163.com

  • 中图分类号: TD67

Transparent mining mode and key technologies of fully mechanized working face

  • 摘要: 针对目前基于自适应工作面地质条件的智能开采技术无法满足实际工程应用要求的问题,提出了包括模型构建、待开采空间定位、截割控制决策与执行3个阶段的综采工作面透明化开采模式,即以煤层赋存勘探为基础,以工作面三维数字化模型为对象,通过剖切三维数字化模型、提取待开采煤层顶底板轨迹坐标,制定采煤机调高控制策略,最终采煤机依据截割轨迹参数进行调高控制,达到自主割煤目标;阐述了三维数字化模型建立、三维激光点云模型建立、模型剖切与截割规划、采煤机调高控制等综采工作面透明化开采关键技术。在国家能源集团神东煤炭集团公司榆家梁煤矿43102综采工作面开展了透明化开采模式及关键技术工程应用:构建工作面初始三维地质模型,沿煤层顶底板分界线完成钻孔勘测,实现对工作面煤层赋存情况的探测;获取的数据导入初始三维地质模型后,得到工作面三维数字化模型;在工作面回采过程中每天进行地质测绘,通过测绘数据实现三维数字化模型误差纠偏;构建采场实时三维激光点云模型,提取三维激光点云模型中煤壁、顶板交接处三维坐标数据集形成剖切线,利用剖切线对三维数字化模型进行剖切,获得下一割煤循环的顶底板轮廓曲线;通过分析煤层赋存变化情况制定截割规划,指导采煤机后续割煤循环过程中滚筒自主调高控制。应用结果表明,三维数字化模型误差小于±0.2 m,初步实现了采煤机依据工作面煤层赋存条件进行自主割煤。

     

  • 图  1  工作面巡检机构

    Figure  1.  Inspection mechanism of working face

    图  2  工作面三维激光扫描工作原理

    Figure  2.  Working principle of 3D laser scanning of working face

    图  3  点对点坐标传导方式

    Figure  3.  Point to point coordinate conduction mode

    图  4  工作面三维数字化模型

    Figure  4.  3D digital model of working face

    图  5  三维激光点云模型

    Figure  5.  3D laser point cloud model

    图  6  三维数字化模型和地质测绘顶底板轮廓曲线对比

    Figure  6.  Comparison of top and bottom contour curves between 3D digital model and geological mapping

  • [1] 黄曾华. 可视远程干预无人化开采技术研究[J]. 煤炭科学技术,2016,44(10):131-135.

    HUANG Zenghua. Study on unmanned mining technology with visualized remote interference[J]. Coal Science and Technology,2016,44(10):131-135.
    [2] 田成金. 煤炭智能化开采模式和关键技术研究[J]. 工矿自动化,2016,42(11):28-32.

    TIAN Chengjin. Research of intelligentized coal mining mode and key technologies[J]. Industry and Mine Automation,2016,42(11):28-32.
    [3] 李首滨. 智能化开采研究进展与发展趋势[J]. 煤炭科学技术,2019,47(10):102-110.

    LI Shoubin. Progress and development trend of intelligent mining technology[J]. Coal Science and Technology,2019,47(10):102-110.
    [4] 范京道,徐建军,张玉良,等. 不同煤层地质条件下智能化无人综采技术[J]. 煤炭科学技术,2019,47(3):43-52.

    FAN Jingdao,XU Jianjun,ZHANG Yuliang,et al. Intelligent unmanned fully-mechanized mining technology under conditions of different seams geology[J]. Coal Science and Technology,2019,47(3):43-52.
    [5] 王国法,刘峰,庞义辉,等. 煤矿智能化−煤炭工业高质量发展的核心技术支撑[J]. 煤炭学报,2019,44(2):349-357.

    WANG Guofa,LIU Feng,PANG Yihui,et al. Coal mine intellectualization:the core technology of high quality development[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(2):349-357.
    [6] 葛世荣,王忠宾,王世博. 互联网+采煤机智能化关键技术研究[J]. 煤炭科学技术,2016,44(7):1-9.

    GE Shirong,WANG Zhongbin,WANG Shibo. Study on key technology of Internet plus intelligent coal shearer[J]. Coal Science and Technology,2016,44(7):1-9.
    [7] 袁亮,张平松. 煤炭精准开采地质保障技术的发展现状及展望[J]. 煤炭学报,2019,44(8):2277-2284.

    YUAN Liang,ZHANG Pingsong. Development status and prospect of geological guarantee technology for precise coal mining[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(8):2277-2284.
    [8] 毛善君,鲁守明,李存禄,等. 基于精确大地坐标的煤矿透明化智能综采工作面自适应割煤关键技术研究及系统应用[J]. 煤炭学报,2021,47(2):1-6.

    MAO Shanjun,LU Shouming,LI Cunlu,et al. Key technology and system of adaptive coal cutting in transparent intelligent fully mechanized coal mining face based on precise geodetic coordinates[J]. Journal of China Coal Society,2021,47(2):1-6.
    [9] 毛明仓,张孝斌,张玉良. 基于透明地质大数据智能精准开采技术研究[J]. 煤炭科学技术,2021,49(1):286-293.

    MAO Mingcang,ZHANG Xiaobin,ZHANG Yuliang. Research on intelligent and precision mining technology base on transparent geological big data[J]. Coal Science and Technology,2021,49(1):286-293.
    [10] 王国法,赵国瑞,任怀伟. 智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析[J]. 煤炭学报,2019,44(1):34-41.

    WANG Guofa,ZHAO Guorui,REN Huaiwei. Analysis on key technologies of intelligent coal mine and intelligent mining[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(1):34-41.
    [11] 王国法,庞义辉,任怀伟,等. 煤炭安全高效综采理论、技术与装备的创新和实践[J]. 煤炭学报,2018,43(4):903-913.

    WANG Guofa,PANG Yihui,REN Huaiwei,et al. Coal safe and efficient mining theory,technology and equipment innovation practice[J]. Journal of China Coal Society,2018,43(4):903-913.
    [12] 任怀伟,王国法,赵国瑞,等. 智慧煤矿信息逻辑模型及开采系统决策控制方法[J]. 煤炭学报,2019,44(9):2923-2935.

    REN Huaiwei,WANG Guofa,ZHAO Guorui,et al. Smart coal mine logic model and decision control method of mining system[J]. Journal of China Coal Society,2019,44(9):2923-2935.
    [13] 袁亮. 面向煤炭精准开采的物联网架构及关键技术[J]. 工矿自动化,2017,43(10):1-7.

    YUAN Liang. The framework and key technologies of Internet of things for precise coal mining[J]. Industry and Mine Automation,2017,43(10):1-7.
    [14] 王峰. 基于透明工作面的智能化开采概念、实现路径及关键技术[J]. 工矿自动化,2020,46(5):39-42.

    WANG Feng. Concept,realization path and key technologies of intelligent mining based on transparent longwall face[J]. Industry and Mine Automation,2020,46(5):39-42.
    [15] 王存飞,荣耀. 透明工作面的概念、架构与关键技术[J]. 煤炭科学技术,2019,47(7):156-163.

    WANG Cunfei,RONG Yao. Concept,architecture and key technologies for transparent longwall face[J]. Coal Science and Technology,2019,47(7):156-163.
    [16] 贺海涛. 综采工作面智能化开采系统关键技术[J]. 煤炭科学技术,2021,49(增刊1):8-15.

    HE Haitao. Key technology of intelligent mining system in fully-mechanized mining face[J]. Coal Science and Technology,2021,49(S1):8-15.
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-19
  • 修回日期:  2022-03-10
  • 网络出版日期:  2022-03-05

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