煤矿智能无轨辅助运输技术现状与展望

煤矿智能无轨辅助运输技术现状与展望

赵凯1  常宁博1  李佳鑫1  吴昊阳2   赵常春3

1.陕西小保当矿业有限公司 陕西省 神木市 719300

2.中煤科工开采研究院有限公司 北京市 100013

3.天地（常州）自动化股份有限公司 江苏省 常州市 213015

摘要：辅助运输系统在煤矿生产中扮演着重要角色，它直接影响着生产效率和作业安全。近年来，我国积极推进煤矿智能化建设，在高新技术的支持下，煤矿开采的效率、安全性和智能化程度不断提升。然而，在整个生产系统中，井下传统辅助运输系统仍然面临着一些实际问题。这些问题包括运输工艺不连续、转载转运环节多、用工岗位占比高以及自动化与智能化程度低等。这些问题已经成为制约煤矿智能化建设和无人化发展的薄弱环节。为了解决这些问题，煤矿智能无轨辅助运输技术应运而生。本文将围绕着煤矿智能无轨辅助运输技术展开论述。我们将探究该技术的发展现状，并分析煤矿智能无轨辅助运输技术应用前景。希望通过本文的探讨，可以为采煤行业人员提供参考，推动我国经济快速发展。

关键词：煤矿；智能无轨辅助运输技术；发展现状；问题；应用前景

引言

目前，在我国的大多数煤矿中，仍然采用着分段转载运输的方式。这种方式存在着一系列问题，包括设备成本高、管理复杂、效率低下以及事故风险高等。传统的辅助运输设备如电机车和绞车，在运输能力和运输环节复杂度方面存在一定的局限性。因此，在近年来的新建矿井中，已经减少了对这类设备的使用。相比之下，新型辅助运输设备如单轨吊和无轨胶轮车在运输距离和效率方面具有明显优势，成为现代矿井建设的重点。然而，由于煤层倾角过大、巷道交错复杂等因素的限制，这些新型设备同样难以实现连续化运输。如何实现对矿井材料、设备、人员等辅助运输对象的连续直达、自动智能、少人无人运输已成为我国建设智能化煤矿、实现安全高效开采的关键问题。只有解决了这些问题，才能推动煤炭行业向更高水平发展。

1、煤矿智能无轨辅助运输技术现状

1.1、车辆调度系统技术

运输车辆调度系统技术是一种利用智能化技术来管理和调度无轨辅助运输车辆的系统。其主要目标是提高煤矿辅助运输的效率、安全性和智能化程度。这项技术涉及到多个关键技术，其中包括车辆调度算法、通信网络以及定位与导航系统等。车辆调度算法可以根据实时数据进行智能优化，使运输过程更加高效。通信网络则可以实现车辆之间的信息传递，以及与中央控制中心的连接，从而实现对车辆的远程监控和管理。定位与导航系统则可以精确确定车辆的位置，并为其提供导航指引，确保运输路径的准确性和安全性。通过应用智能化无轨辅助运输车辆调度系统技术，煤矿可以实现对运输过程的智能化管理和优化，提高运输效率、降低事故风险。这将为煤矿行业带来更高水平的发展，并推动我国经济快速发展。

1.2、智能驾驶系统技术

煤矿智能驾驶系统技术是指利用先进的信息技术、传感器技术和自动化控制技术，对煤矿内的采煤机、运输车辆等进行智能化驾驶和管理的系统。该系统通过实时监测、数据分析和智能决策等手段，提高采煤作业效率、降低事故风险，并确保工人的安全性和生产过程的可靠性。通过使用各种传感器（如激光雷达、摄像头等）获取周围环境信息，并利用定位系统（如GPS）准确获取设备位置。这些感知数据可以用于障碍物检测、路径规划等。将传感器获取到的数据进行采集和分析，包括地质条件、气体浓度、设备状态等。通过数据分析，可以了解煤层情况，预测可能存在的危险因素，并为后续决策提供依据。基于感知数据和地质条件，设计自主导航算法来实现智能驾驶。该算法可以根据煤层形态和工作需求，规划最优路径，并避开障碍物和危险区域。系统应具备安全监测机制，实时检测设备的安全状况，并在出现故障或异常情况时及时报警和采取措施。例如，对于传感器故障、气体超标等情况，系统应能自动发出警报并通知维修人员。为了方便操作和管理，系统应提供友好的人机交互界面。通过该界面，操作员可以实时监控设备状态、工作进度，并进行必要的调度操作。不同设备之间可以相互协作、共享信息和资源，提高整体工作效率。例如，采煤机和运输车辆可以通过无线通信技术进行数据交换，实现任务协同和优化调度。煤矿智能驾驶系统技术利用先进的信息技术、传感器技术和自动化控制技术，能够提高采煤作业效率、降低事故风险，并确保工人的安全性和生产过程的可靠性。这种技术的应用有助于推动煤矿行业向智能化方向发展，提升整体生产效益。

2、煤矿智能无轨辅助运输技术应用前景

煤矿智能无轨辅助运输技术是指利用自动化、智能化技术实现煤矿内部物料和人员的快速、高效、安全运输的技术手段。智能无轨辅助运输技术可以实现自动化调度和控制，减少人工操作，提高物料和人员的运输效率。通过精确的路径规划和优化调度，可以最大限度地减少等待时间和空载行驶，提高煤矿生产效率。传统的人工运输方式需要大量的人力投入，并存在一定的安全风险。而智能无轨辅助运输技术可以实现自动化操作，减少对人力资源的依赖，降低了煤矿企业的人力成本，并提升了工作环境的安全性。智能无轨辅助运输技术配备了多种传感器和监控装置，可以实时监测车辆位置、速度、载荷等参数，并及时预警或采取相应措施。这有效地避免了传统运输方式中可能出现的事故和安全隐患，提升了煤矿运输的安全性。智能无轨辅助运输技术可以实现车辆自动驾驶和精确停靠，减少车辆之间的间距，提高空间利用率。这对于煤矿有限的工作场地来说非常重要，可以最大限度地发挥场地的效益。

智能无轨辅助运输技术采用电力驱动方式，相比传统的燃油驱动方式具有更低的能耗和排放。它可以通过能量回收和再利用等技术手段进一步节约能源，并降低对环境的影响。智能无轨辅助运输技术可以实时采集、传输和分析运输过程中的各种数据，如车辆状态、能耗情况、工作效率等。通过对这些数据进行分析和挖掘，煤矿企业可以做出更加科学的决策，优化运营管理，提高生产效益。智能无轨辅助运输技术是构建智能矿山的重要组成部分之一。它与其他智能化设备和系统相互配合，共同实现煤矿内部物流的自动化和智能化。通过整合各种信息和资源，实现资源优化配置，提升整个矿山的生产力和竞争力。除了在煤矿行业中广泛应用外，智能无轨辅助运输技术还具有拓展到其他行业领域的潜力。例如，在大型工厂、港口、仓储物流等场景中也可以采用类似的技术来实现物料和货物的快速、高效运输。智能无轨辅助运输技术仍处于不断创新和发展阶段。随着科技的进步和应用经验的积累，相关技术将不断完善和优化，提供更多功能和特性。例如，引入人工智能、机器学习等技术，使得系统更加智能化、自适应，并具备更强大的决策能力。

总体而言，煤矿智能无轨辅助运输技术在提高运输效率、降低成本、增强安全性、节约能源等方面具有广泛的应用前景。随着技术的不断进步和应用场景的扩大，它将为煤矿行业带来更多创新和改变，并推动整个行业向智能化、可持续发展方向迈进。

结束语

作为我国社会经济发展的支柱产业，煤矿行业的生产效率和安全性备受全国人民关注。在实际的生产过程中，辅助运输系统是其中最重要的环节之一，并且对整个煤矿的生产效率具有决定性的影响。为了提高煤矿的生产效率和安全性，相关企业需要加强对先进技术的研究。其中包括将网络信息技术、计算机电子技术等引入到无轨辅助运输系统中，形成智能化无轨辅助运输技术。通过应用这项技术，煤矿可以实现对辅助运输系统的智能化管理和优化，从而提高生产效率并确保生产安全。智能化无轨辅助运输技术的应用将对煤矿行业产生重大影响。它不仅可以提高煤矿的经济效益，还对社会经济的发展起到积极推动作用。因此，相关企业应积极投入研发，并将其广泛应用于实际生产中，以推动我国煤矿行业向更高水平发展。

参考文献：

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[2]袁晓明.煤矿无轨辅助运输工艺和发展方向研究[J].煤炭工程,2019,51(05):1-5.

[3]史向阳.煤矿智能辅助运输系统的设计与应用[J].机械管理开发,2019,34(04):199-200.