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“煤矿快速掘进技术与装备”专题
2020-11-26
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专题共7篇论文,来源于《煤炭科学技术》2020年第11期。 (1)系统介绍掘进技术与装备发展历程。中煤科工集团太原研究院王步康研究员通过分析介绍掘进技术的研究现状,回顾了掘进装备的发展历程和研究进展,归纳了巷道掘进领域的代表性成果;通过研究现阶段国家政策、行业发展、市场需求、新技术应用等方面的现状,分析了掘进技术与装备的未来发展趋势。 (2)即时定位与地图构建(SLAM)技术在掘进机上的运用。中国矿业大学(北京)杨健健博士团队针对煤矿井下掘进机在巷道内部难定位、难定向的问题展开研究,提出了基于激光SLAM技术的煤矿掘进机井下巷道环境建模与障碍检测的方法。将激光SLAM技术应用到煤矿掘进机上,将狭长密闭的巷道环境建模问题转换为数理上的概率统计与数学模型预测问题,实现对巷道边缘形状的准确判断及巷道内部障碍物做出有效检测。 (3)激光靶向扫描系统用于掘进机位姿调整。中国矿业大学(北京)薛光辉副教授团队为了实现掘进机机身绝对位姿的测量,提出了基于激光靶向扫描的掘进机位姿测量方法,并建立了基于激光靶向扫描的掘进机位姿测量系统数学模型,该方法可以通过一次扫描实现掘进机6个位姿参数的测量。 (4)建立了基于煤巷快速成巷主要影响因素的评价方法。中煤科工开采研究院刘旸等科研人员针对我国煤巷成巷速度普遍偏低的现状,综述了当前煤巷快速成巷技术与装备的发展现状,总结了影响我国煤巷快速成巷的主要因素,建立了基于煤巷快速成巷主要影响因素的评价方法及装备适应性评价方法,为煤巷快速成巷选型及效果评价提供参考。 (5)基于有限元分析软件研究不同参数作用对钻孔卸压岩体掘进效率的影响。钻孔卸压后岩体产生应力转移、强度劣化并在其内部呈非线性分布,随着钻孔参数的变化,岩体内部的应力分布也呈现多样化,这是阻碍钻孔卸压协同破岩发展的重要因素。基于上述原因,山东科技大学张强教授团队以高地应力钻孔卸压岩石为研究对象,使用有限元分析软件分析单齿与多齿在不同掘进参数下的载荷力学特性,对比了截齿三向受力确定最佳参数组合。 (6)利用VR技术呈现掘进机运行状态和环境变化。西安科技大学张旭辉教授团队提出一种悬臂式掘进机虚拟远程操控系统,将虚拟现实技术运用到悬臂式掘进机远程控制中,真实再现井下巷道施工过程中掘进机运行状态和环境变化,操作人员依据可视化的虚拟场景进行异常情况人工干预,实现巷道施工远程虚拟操控。 (7)根据多年工程经验给出的煤矿综掘工作面粉尘治理建议。山西天地煤机装备荔军副研究员系统介绍了煤矿综掘工作面控尘技术的发展历程,对2019年发货到矿并下井使用的17套HB-KO600型干式除尘风机的初次使用情况、持续使用情况进行了调研。最后作者根据自己在综掘工作面粉尘治理方面积累的多年工程经验,以及综掘工作面粉尘治理面临的问题,提出了4点建议。

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