大尹格庄金矿井下电机车无人驾驶系统开发与应用.pdfVIP

　　　６４机电与自动控制 黄　金 ２０２２年第１期／第４３卷 ＧＯＬＤ 大尹格庄金矿井下电机车无人驾驶系统开发与应用 王启健，于　涛 （招金矿业股份有限公司大尹格庄金矿） 摘要：大尹格庄金矿已进入深部开采阶段，矿石提升、运输问题突出。以大尹格庄金矿－２９０ｍ 中段无人驾驶电机车为研究载体，从车载系统可靠性保障、电机车运行及安全监测、自主装卸及轨 道终端保护３方面进行电机车无人驾驶关键技术研究，建成了功能完备的井下电机车无人驾驶系 统。应用该系统后，电机车运行状态可远程实时显示，地表操作台可进行远程监控，同时系统具备 诊断功能，可进行应急处理，使矿石运输时间缩减２１．９５％，运输效率提高２３．０７％，工作人员缩减 ７５％，具有借鉴推广意义。 　关　键　词　：无　人　驾　驶　技　术　；　精　确　定　位　；雷　达　预　警　；　姿　态监测；自主装卸；轨道终端保护技术 中图分类号：ＴＤ６７ 文献标志码：Ａ 开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）： 文章编号：１００１－１２７７（２０２２）０１－００６４－０５ ｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈ 引　言 １　工程背景 目前，国内外井下无人驾驶电机车主要实现了自 大尹格庄金矿床位于招（远）—平（度）断裂带中 主运行、卸载及远程遥控放矿功能。２０１１年，中国恩菲 段，属大、深、贫型金矿床。矿山主要从事金矿石采选 工程技术有限公司与铜陵有色金属集团股份有限公司 作业，最终产品为金精矿。井下采用竖井和斜坡道联 ［１］ 冬瓜山铜矿联合取得了无人驾驶技术的首次突破 ； 合开拓方式，主要运输巷道位于 －２９０ｍ、－４９６ｍ、 ２０１８年６月，金川集团有限公司龙首矿自主研发的无 －６１６ｍ、－６７６ｍ中段，主要采用皮带运输、有轨电 人驾驶电机车运行系统成功投入运行；２０１８年８月，安 机车运输方式。现有井下有轨电机车运输采用ＺＫ１０－ 徽马钢张庄矿业有限责任公司无人驾驶电机车成功运 ３ ７／２５０架线式电机车双机牵引，搭载８辆４ｍ 底卸式 行。电机车无人驾驶系统研发与使用在国内蓬勃发 或侧卸式矿车，矿车质量３．３ｔ，有效载质量为６．２６ｔ。 展，但运行系统中自动装矿功能、运行预碰撞检测仍是 巷道铺设轨距７６２ｍｍ、质量２４ｋｇ的窄轨。每台电 国内外攻关的艰难课题。虽然理论上自动装矿控制技 机车配备司机１名，每列电机车配备放矿工、清洁工 术已经不是难题，但在实际应用上因现场生产工艺、现 各１名，整列运输电机车共需配备４名人员，相互配 场环境和安全保障要求的限制还存在很大难度，尤其 合完成装矿、运输、卸矿过程。 是检测反馈方面。同时，还需要长时间采集实际生产 根据大尹格庄金矿现有生产状况，经现场技术 中的各项检测数据、放矿控制执行数据和机车运行 验证，选定－２９０ｍ中段作为电机车无人驾驶系统 情况，建立相关数学模型优化算法，将模型化的数 研究中段。－２９０ｍ中段巷道规格