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智能化采煤工作面建设研究

汇报时间：2024-01-30

汇报人：

目录

引言

智能化采煤工作面概述

关键技术研究

智能化采煤工作面建设方案设计

实施效果评估及改进建议

结论与展望

引言

01

01

02

03

煤炭作为我国主要能源之一，在国民经济中占有重要地位。

煤炭资源的重要性

随着煤炭开采难度的增加和安全生产要求的提高，智能化采煤成为行业发展趋势。

智能化采煤的需求

通过智能化采煤工作面建设研究，提高煤炭开采效率、降低生产成本、保障安全生产，具有重要的现实意义和长远的发展前景。

研究意义

国内研究现状

国内在智能化采煤技术方面取得了一定的研究成果，但整体水平与国外相比仍有一定差距。

国外研究现状

国外在智能化采煤技术方面处于领先地位，具有较为成熟的技术体系和先进的采煤设备。

发展趋势

随着物联网、大数据、人工智能等技术的不断发展，智能化采煤技术将不断升级和完善，实现更加高效、智能、安全的煤炭开采。

本研究将围绕智能化采煤工作面的关键技术展开研究，包括采煤机智能控制、液压支架电液控制、工作面监控系统等方面。

研究内容

采用理论分析、实验研究、数值模拟等方法相结合的方式进行研究，通过对比分析不同方案的优劣，确定最佳的技术方案和实施策略。同时，将积极借鉴国内外先进经验和技术成果，加快智能化采煤工作面的建设进程。

研究方法

智能化采煤工作面概述

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定义

智能化采煤工作面是指采用先进的信息技术、自动化技术和智能化装备，实现采煤工作面的自动化、智能化和无人化作业，提高采煤效率和安全性的现代化采煤工作面。

特点

智能化采煤工作面具有高度的自动化和智能化水平，能够实现自适应截割、自动跟机移架、自动化运输等功能；同时，还具有高效、安全、环保等优点，能够显著提高采煤效率和降低生产成本。

具有自适应截割、远程控制、故障诊断等功能，是实现智能化采煤的核心装备。

智能化采煤机

具有自动跟机移架、自动调整支护状态、自动补液等功能，能够保障采煤工作面的安全和生产效率。

智能化液压支架

包括智能化刮板输送机、智能化转载机等设备，能够实现煤炭的自动化运输和转载。

智能化运输系统

采用先进的控制算法和软件，实现对整个智能化采煤工作面的集中控制和管理。

智能化控制系统

优势

智能化采煤工作面能够显著提高采煤效率和安全性，降低生产成本和工人劳动强度；同时，还有利于实现煤炭生产的绿色化和智能化，促进煤炭工业的可持续发展。

挑战

智能化采煤工作面的建设和运营需要大量的资金和技术支持，同时也面临着技术难题、管理挑战和市场风险等问题。此外，智能化采煤工作面的推广和应用还需要得到政策和法规的支持和引导。

关键技术研究

03

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采煤机智能控制

采用先进的控制算法，实现采煤机牵引速度、截割高度和卧底量等参数的智能调整。

01

采煤机自主定位与导航

利用高精度传感器和惯性导航技术，实现采煤机的精确定位和自主导航。

02

煤岩识别与自动截割

通过机器视觉和深度学习技术，识别煤层与岩石界面，实现自动截割。

负载感知与智能调速

实时监测刮板输送机负载情况，根据负载变化智能调整运行速度。

故障诊断与预警

通过监测刮板输送机的运行状态，及时发现并预警潜在故障。

节能降耗优化

优化刮板输送机的运行参数，降低能耗，提高运输效率。

利用高清摄像头和视频处理技术，对工作面进行实时监控和图像识别。

视频监控与图像识别

通过各类传感器实时采集工作面生产数据，并利用高速通信网络将数据传输至地面监控中心。

数据采集与传输

地面监控中心可对工作面进行远程监控和干预，确保生产安全高效进行。

远程监控与干预

智能化采煤工作面建设方案设计

04

以高效、智能、安全为核心，采用先进技术装备，构建全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统。

实现采煤机、液压支架、刮板输送机等设备的智能控制，提高煤炭开采效率，降低工人劳动强度，提升安全保障能力。

采煤机

选用具备智能截割、记忆截割功能的电牵引采煤机，实现高效、精准采煤。

液压支架

采用电液控制系统，实现支架自动跟机、移架、推溜等动作，提高支护效率。

刮板输送机

选用大功率、长距离、高可靠性刮板输送机，满足工作面高产高效需求。

其他设备

配置智能巡检机器人、智能传感器等设备，实现设备状态实时监测与预警。

根据煤层赋存条件、地质构造等因素，合理确定工作面长度、推进度等参数，优化设备布局。

工作面布置

通过数值模拟、相似模拟等手段，对工作面采煤工艺参数进行优化，提高回采率、降低能耗。

参数优化

系统集成

将采煤机、液压支架、刮板输送机等设备通过智能控制系统进行集成，实现设备间的信息互联与协同控制。

系统调试

制定详细的调试方案，对智能控制系统进行功能测试、性能测试、安全测试等，确保系统稳定可靠运行。同时，对工作面设备进行联合调