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煤矿智能化掘进系统的开发与应用摘要：为提升煤矿开采的效率和质量，大部分煤矿企业对于掘进机械的技术水平较为重视，如何提升掘进机械的智能化水平成为相关领域的一项研究热点。
但由于煤矿掘进机械的智能化涉及到的技术领域较多，因此这些机械设备在智能化方面仍有着一定的提升空间。
这就需要对煤矿智能化掘进系统做进一步的深入探究，并将其应用到工程实践当中，充分发挥其优势。
关键词：煤矿；智能化掘进系统；系统开发引言如今在进行煤矿井下作业时，所使用的挖掘设备已经逐渐趋向于智能化，原有的挖掘技术已无法满足现代生产的需求，必须对煤矿井下作业时所使用的设备进行改进与完善，才能够提高煤矿井下作业的工作效率，进一步保证煤矿安全、可持续发展。
1智能掘进的内涵智能化掘进是通过构建多机协同控制系统，实现连续、快速、稳定、安全智能化巷道掘锚运作业。
近期发布的“煤矿智能化建设标准或指导意见”建议掘进工作面的智能化建设总体目标包括有:设备的无线遥控、自主操作与远程控制干预，掘支快速自动平行作业、高效健康除尘、环境危险信息实时监测与预警、多设备的集中协同控制等。
掘进工作面实现这些功能需要依托相关多级的设备、信息、感知等业务的支撑。
智能化掘进是通过构建多机协同控制系统，实现连续、快速、稳定、安全智能化巷道掘锚运作业。
掘进工作面的智能化建设基本任务应当包括:信息自动感知、危险自主判识预警、设备自主运行、远程监视/干预。
掘进工作面实现这些功能需要得到相关软硬件设备、信息、感知等多级业务的支撑。
通过对超前地质信息、巷道环境信息、围岩的探测感知或监控监测(如水文、构造、瓦斯、压力、粉尘、位置与航向、设备扭矩、电流、人机位置等)，收集可靠信息并通过数据挖掘、融合、分析、整合等方法，建立相关危险预警模型、自动控制模型、强制干预模型、系统协同模型等数据模型算法，通过即时通讯技术、数字孪生技术、数字边缘云技术，实现灾害危险信息化的评测预警，掘进支护运输设备的自主作业、运行参数的自主优化、多级设备的协同运作、作业信息的动态传输、远程人员的实时干预等。
连采机双巷快速掘进技术在煤矿采煤中的应用摘要：随着中国“双碳”目标的提出，煤矿企业在逐步整合，煤矿的规模也在逐渐缩小，但煤炭仍然是当前工业发展所需要的重要能源之一，所以各大煤矿的开采效率都在逐年提高。
随着矿井综合机械化开采的不断发展，矿井掘进巷道的使用量逐年增加，但目前矿井的掘进效率仍不能完全适应矿井作业的需要。
关键词：连采机；双巷快速掘进；煤矿应用引言随着自动化技术的发展和应用的广泛应用，在煤炭推进下正在快速上升，机车位置的自动监测和校正可以加快街道的自动样机建设。
当今煤矿下技术的实际应用中，煤矿下快速采矿技术的合理运用可以有效提高技术水平总体水平，提高一次性加工效率，提高原材料效率，满足井下原材料需求，保证整个过程的经济性。
1.巷道快速掘进的制约因素1.1地质构造条件一般来说，煤矿容易受到地质损害。
矿物开采的主要因素是容易断裂、褶皱等生产区的地质构造，这不仅使煤炭开采更加复杂，而且严重影响了胡同的埋土速度。
在煤层开采中，褶皱、刚度、气体和湿度等因素直接影响巷道掘进速度。
1.2连采机快速掘进系统在采煤工作面的综合机械化采矿技术和装备尚未得到迅速发展以前，国内采用的是房柱采煤法。
此后，中国煤矿装备的研制和设计人员对连采机掘进技术进行了不断的完善和改造，使它在煤巷中得到了广泛的应用。
连续采煤机采用横向切割减速装置，断面宽度通常为3.3m，在掘进过程中，往往采取“采垛”前“切槽”的方法。
由于连续采煤机具有宽大的辊子，在切削时一次成型，切削减速机和辊子受到的压力很大，因此，这种快速掘进系统常被应用在煤巷中。
掘进系统的主要装备有连采机、梭车、连续运输系统、锚杆钻机、履带行走架。
在实际工作中，采用煤矿巷道连续式快速掘进技术时，通常用的是双巷式掘进技术。
2.煤矿井下巷道快速掘进技术分析2.1发展掘锚新机具随着科技的迅速发展，在复杂多变要求下快速挖掘的发展历程大致包括了掘进机割料、运料、打顶眼与安装、成巷与支护等的基本工作过程。
大断面煤巷连采机快速掘进技术及应用随着煤炭资源的日益枯竭和采煤工作面的加速开采，连采机已经成为煤矿生产中一种非常重要的开采设备。
在大断面煤巷的连续开采中，连采机的快速掘进技术和应用显得尤为重要。
本文将介绍大断面煤巷连采机快速掘进技术及其应用。
1. 高效液压系统连采机的液压系统是其快速掘进的重要保障之一。
高效的液压系统可以提供稳定的动力输出和灵活的操作性能，从而保障连采机在大断面煤巷中快速、高效地进行掘进作业。
现代连采机的液压系统采用先进的技术和材料，具有高压、大流量、稳定性好等特点，大大提高了连采机的掘进效率。
2. 高强度刀盘和刀具刀盘是连采机掘进的核心部件，其刀具的质量和性能直接影响着连采机的掘进速度和效率。
为了保证在大断面煤巷中的快速掘进，连采机刀盘和刀具需要具备高强度、耐磨性好、耐高温等特点。
通过采用先进的合金材料和精密制造工艺，可以大大增强刀盘和刀具的耐磨性和使用寿命，从而加速了连采机的掘进速度。
3. 智能化控制系统现代连采机普遍配备了智能化控制系统，通过实时监测和精准调节，确保了连采机在掘进过程中的稳定性和高效性。
智能化控制系统可以根据工作面的地质情况、工作环境的变化等因素，对连采机的动力输出、行进速度、刀盘转速等进行智能调节，使连采机始终保持最佳的工作状态，从而实现了在大断面煤巷的快速掘进。
1. 提高采煤效率大断面煤巷连采机快速掘进技术的应用，可以大大提高采煤效率。
传统的掘进方式往往速度较慢，效率不高，而采用快速掘进技术后，连采机可以在同等时间内掘进更多的煤炭，从而提高了采煤速度和产量，有效缩短了采煤周期。
2. 降低人力成本快速掘进技术的应用还可以降低人力成本。
传统的掘进方式需要大量的人力投入，工作条件较差，而连采机快速掘进技术的应用则可以减少人力的使用，提高了劳动效率，降低了人力成本。
3. 提高安全性连采机快速掘进技术的应用还可以提高采煤作业的安全性。
快速掘进技术可以缩短采煤周期，减少了工作面的暴露时间，降低了发生事故的可能性。
技术要求
设备名称：快速掘进系统
一、设备工作环境
1、安装使用地点：高阳煤矿N11108工作面9-10-11#煤层顶板为K2灰岩、底板为铝土泥岩,巷道平均坡度6-10。
材料巷：预计有4个无炭柱（Z1=100米，Z2=130米，Z3=70米，Z4=80米）。
预计材料巷揭露岩石440米，最硬为石灰岩，普氏硬度f=8-10，预计陷落柱普氏硬度f=5-8
运输巷：露一条H=7∠52°的上跳逆断层，可能要揭露10米的11#煤层底板（铝土泥岩）
S21105工作面9-10-11#煤层顶板为K2灰岩、底板为铝土泥岩，巷道平均坡度6-10°。
运输巷：预计从联络巷起100m揭露一条落差H=10米的下跳正断层，可能揭露K2灰岩30米；从联络巷起300米处可能揭露一个陷落柱范围约80米，充填物灰岩较多，灰岩硬度系数8-10。
材料巷：根据上组煤资料分析，该工作面无陷落柱和大的断层分布，但由于在大断层附近，会延伸出小断层，影响正常施工，预计影响范围100m。
另外，根据小煤窑调查资料，S21105工作面切眼南部存在桑湾煤矿，批准开采2#煤层，但井筒已延伸至下组煤，预计影响材、运两巷200m，届时需要“长短探”结合进行超前钻探，确保施工安全。
2、工作环境温度：-5～+40℃。
3、空气相对湿度不大于95%（+25℃），有淋水。
4、掘进巷道为矩形断面，宽5.0m，高3.0m，两顺槽巷道均为下山施工。
5、设备最大允许下井尺寸为：装车高度<2200mm、转弯半径
<12000mm。
二、技术规格
1、总体技术参数
巷道宽度（mm） 5000
巷道高度（mm） 3000
适应巷道坡度（°）±16
电压等级（V）1140
额定频率（Hz）50
2、总体技术要求
1）整套设备具有可靠的联动闭锁功能，完善的监测保护功能。
2）设备的最大不可拆解尺寸能够适应高阳煤矿副斜井下井运输尺寸。
3）整套设备可左右换向使用。
4）快速掘进各设备之间具有以太网口，并与其配套的外围无线通讯设备连接，通过wifi无线局域网络将数据上传。
5）在掘进机上安装探放水专用钻机，便于先探后掘。
6) 两巷均有断层和无碳柱必须能截割普氏硬度f≤8岩石。
7）必须配套合适的湿式除尘风机。
8）必须配套独立的液压系统主要部件采用优质进口件
9）必须安装有瓦斯传感器，具备瓦斯超限断电闭锁和故障闭锁功能。
10）整机中的电机防护等级不低于IP55、绝缘等级为H级
11）关键结构件采用强度等级不低于550MPa的材料
12）自动化控制实现全功能遥控、智能检测、数据远程传输等，具备行走、锚钻工作模式的的闭锁切换功能。
13）变频器必须选用如ABB品牌等进口优质产品。
三、根据现有地质和设备资料需要改进问题，
1、我矿材、运两巷将受到无炭柱的影响，为满足地质变化段支护强度，需采用锚杆、架棚联合支护方式，JM340掘锚综合机组受截割形式限制，架棚支护需滞后迎头15-20m。
2、N11108工作面两顺槽巷道均为下山施工，顶板出现淋头水时，积水将导致JM340掘锚综合机（机身自重98T）出现窝机现象。
3、N11108工作面两顺槽设计现高度为3000mm，而JM340掘锚综合机自身高度2600mm，机身距顶板的高度不能满足人员铺联网所需的必要高度。
4、如断面不能满足设备需求，请煤科院对巷道支护进行重新设计。
5、如果巷道高度3.0m不能满足设备要求，则破坏了煤层标志层，顶板不易成形，易造成巷道顶板垮落，不利于支护。
6、顶板支护必须满足截割1排永久支护1排的要求，空顶作业不能超过1排。
