煤矿智能远程掘进面临的挑战及研究进展
发布时间：
2022-10-09
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伴随矿山应用技术的逐步发展，矿山生产与组织方式得到明显改善和优化，开始朝“智能化、绿色、高效率、安全”的方向进一步发展，多信息的远程重视技术与多设备协同技术、集中化控制技术和智能传感等技术的应用，使掘进工作面所运行设备的自动化智能化管控成为现实。确保智能化系统良好运行，可有效缓解劳动力工作压力，改善煤矿工作条件，使生产效果有所保障。
智能远程掘进面临的挑战研究进展
关于掘进状态的感知理论缺少研究
由于煤矿井下生产过程中所产生的电磁干扰、振动、水雾、高粉尘和低照度等因素影响，导致地面一些成熟的设备与技术无法良好在井下应用。与此同时，智能远程控制系统运行期间，要求井下有很多设备存在，应用更加全面和系统化感知传感器设备，以此来智能远程监控工作创造有利条件，避免出现“盲人摸象”等问题，保障设备应用的安全性和可靠性。
掘进机的定位问题亟需拯救
据进工作面中的设备和定形截割，以及设备群发出碰撞的预警与协同控制信息，全部受到位姿测量结果的精准性与可靠性的影响。现阶段，全站仪导向技术对环境有着十分严格的要求，那些罗盘类型的传感器设备精度容易被外界的电磁所干扰，使用视觉测量技术需要克服掉井下不良的工作环境及条件，怎样良好的在复杂的综合挖掘工作面中实现对掘进机设备的精准定位和高效开采活动，是目前矿山工程行业发展期间面临的一个主要“科学性”难题。
智能远程掘进控制良好科学举措
使DT与VR良好融合
DT+VR有机融合制定一个科学化的远程决策方案，目前已经逐步在综采工作面被广泛的应用，掘进工作面的掘、支、运的并行作业面临设备群协同的难题。在构建掘进工作面的数字孪生体中，把井下的工作人员、设备与工作条件等各类信息在数字空间展现，能够良好的把虚拟与现实结合，实现共智和共驱的目的，数字掘进和物理掘进结合解决掘进施工期间人、机器以及环境共生的难题。
远程控制实时通信网络的实时性
煤矿智能远程控制良好的开展及系统性能与通信网络的实时性有着密切联系。要分别把执行器设备的网络延时传感器设备和控制器的网络延时行为产生对网络控制系统所带来的影响考虑在内，合理的确定采样的速率及信息传递期间时间的间隔，确保网络控制系统应用性能及实际应用效率。
设备协同群中不同设备的位姿测量
掘进工作面中的设备群要想实现协同控制及位姿测量还需加强该方面的研究。把激光合作标靶方法应用到位姿测量工作中，可以获取设备之间位置与姿态的数据。同时，借助虚拟场景内的设备可以实现无传感器设备的碰撞检测及预警。以此更好的来解决设备协同群中不同设备的位姿测量问题。
智能化控制系统的应用设想研究
常使用的掘进智能化控制系统的构成包括:掘进工作面的整体工况进展监控系统、断面自动化截割所形成的控制系统、成套设备的远程集中化控制系统及智能化软件系统等。具体工作中，可以利用远程操作终端显示的参数及机身所显示的三维动画画面，判断和了解工作面的具体情况，然后结合井下的实际情况实施远程运行操作的管控。将远程操作台接入到井下环网，能够在井上显示人、掘进机械及环境的具体参数，进而实现远程智能控制。
煤矿掘进工作面的智能化控制系统的应用，能够减少进工作面的人力和物力资源，简化掘进施工流程，提高作业安全系数，预期效果十分显著。因此，煤矿企业还需大力推广和使用智能远程掘进控制系统。采取适合的举措，保障定位与定向的精准性、进一步加强产学研用的相互合作，以此来推动和加快产业变革与技术的提升，发挥智能远程控制系统的最大能效，为煤炭行业的发展做保障。
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