Page 133 - 煤矿巷道施工技术与管理

第三章 煤矿采矿工程中的技术应用与管理分析

终目的，企业的发展达到经济与安全性平衡。
2. 智能采矿技术的分层与应用过程
智能采矿技术快速发展，表现在采矿装备的智能化进程逐步升级，无人、集
中控制的采矿设备，已经投入实际应用的阶段。较典型的无轨装备采矿的智能开

采技术主要分为控制层、传输层和执行层。控制层是核心层，成为整个系统的支
撑控制平台，负责智能开采全部过程的调度和控制。传输层是指井下泛在信息采
集与井下无线通讯技术与装备，实现矿井高速无线通讯和数据传输，即泛在信息
采集与井下无线通讯。传输层和控制层的智能装备即智能开采基础系统平台，主

要包括定位与智能导航平台、信息采集及通信平台和智能调度与控制系统。传输
层与控制层都需开发适用于井下环境的高速、高精度设备定位、跟踪和控制相应
系统，为井下无轨设备的自主运行、避障和远程遥控提供技术和支持，即设备精
确定位与智能导航。执行层是指井下智能凿岩、装药和铲装运设备，单个装备实

现智能化或者无人化水平，包括智能中深孔凿岩台车、地下智能潜孔钻机、地下
智能铲运机、地下智能矿用汽车、智能采矿爆破技术与装备。控制层的智能调度
和控制平台通过对矿山资源储量、地质情况分析，结合地下生产进度等一系列因
素，编制合理的开采计划。基于开采计划，通过传输层给各个装备下发控制指令：

哪种装备什么时间在哪一个采场执行开采任务。装备执行指令，控制层会实时通
过传输层采集当前巷道的泛在信息及车辆的基本信息，用来判断或随时调整执行
层中各种装备的下一步动作，以此类推，实现作业的顺利进行。
3. 智能装备应用带来的便捷

在智能开采流程的所有工序中，执行层采矿装备的智能化和无人化显得尤为
重要。地下采矿设备主要是为了实现“钻、爆、装、运”的一系列工程车辆，其
中有深孔凿岩台车、潜孔钻机、铲运机、卡车和装药车等。深孔凿岩台车应用于
高分段中深孔凿岩，该车可实现自主行驶、远程操控、虚拟现实、自动布孔定位

及智能凿岩；智能潜孔钻机有自主行驶及炮孔定位功能，凿岩参数自动匹配及智
能控制技术，深孔凿岩防偏控制技术，多钻杆存储、自动排序和防卡杆技术。地
下智能铲运机，是在凿岩台车与潜孔钻机破碎矿石后，该车利用铲斗铲削矿石，
将矿石装入铲斗并运送，定点卸载、能够故障自诊断和远程遥控等。地下智能矿

用汽车是为了节能和环保，采用双动力的电传动地下矿用汽车，实现无人驾驶进
行车辆巷道空间检测、智能辅助驾驶、遥控运行功能。另外，还有集原料运输、

·121·