基于双惯导定位的掘进全流程智能截割方案研究与应用
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完成单位:兖矿能源集团股份有限公司兴隆庄煤矿,山东蓝光软件公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
周波,张全明,王壮雏,高军,孙磊,李浩,韩涛,王永涛,雒玉飞,刘淑强
项目概况
目前,国内掘进大多数的智能截割采用远程遥控截割、定位截割、记忆截割等方式;能够实现掘进机自主定位的截割方式多采用浅截深分次截割,截割效率较低、成型质量较差,在扫底、出矸等环节人工干预多,不能实现自动清理浮煤。
为解决现有智能截割技术存在的问题,突破掘进机自主定位、自动调整机身等关键性技术,兴隆庄煤矿在西翼胶轮车辅巷率先采用基于双惯导组合全站仪定位双棱镜的方式,实现掘进机在巷道坐标系统中的自动定位和机身自动找正;针对巷道无人截割成型控制和截割工艺优化,设计出一整套梯形断面1m大截深一次成巷、自动扫底、自动截割、自动刷帮、自动清底的智能截割工艺流程。通过梯形断面大截深一次成巷方案,设计出4种截割轨迹程序,采用模块化配置,适应煤巷、半煤岩巷、软岩等不同的地质,增强系统适应性,提升截割效率,单排截割时长控制在17-28分钟;通过自动扫底方案,消除智能截割前人工干预环节;通过自动刷帮方案,解决智能截割过程中因掘进机机身偏移造成的巷道帮部欠挖,提升巷道成型质量;通过自动清底方案,可根据不同的断面尺寸进行参数配置,实现掘进机自主调机对底板浮煤进行清理,从而实现掘进截割工序全流程自动化、无人化智能截割。
智能掘进无人自动截割系统突破传统固有思维,实现从“人控”到“智控”的升级。将掘进截割由“司机截割”变为“无人截割”、由“靠技术经验”变为“靠系统参数”,在较好保证生产效率的前提下,不再需要掘进机司机“战斗”在掘进截割的最前线,彻底消除了截割期间掘进机司机面临的安全风险,真正意义上实现了“无人则安”。
成果技术路径比较先进,具备很强的实用性和可复制推广性。在减少传统综掘机司机岗位需求的同时,催生一系列与智能化技术相关的新岗位,如系统运维师、数据分析员等,促使相关人员学习掌握自动化、智能化、数据分析等方面的知识和技能,推动煤炭行业人才培养方向的转变,提高整个行业从业人员的素质和技能水平。


