Page 172 - 煤矿安全生产与生态环境治理和发展问题研究

Research on Coal Mine Safety Production and Ecological Environment
Governance and Development Issues
煤矿安全生产与生态环境治理和发展问题研究

对作业环境的认识是实现作业机具智能作业的前提。如果无法对周边情况进行准
确地感知，将导致掘进过程中的装备发生偏差，无法及时发现障碍物，严重时还
将导致掘进过程中的装备和工人的生命财产受到威胁。通常情况下，为了采集、
分析和处理周围的信息，可以将一组传感器安装到巷道中。但是，在矿井下，掘

进工作面的环境十分复杂，经常会出现粉尘、有毒有害气体等各种危险源，因此
在掘进的时候，需要格外重视对这些环境的认知，以最大程度地确保施工的安全
性，并提升施工的效率。
掘进设备运行状态感知技术。综采工作面的机械、电气、液压三个主要部分，

构成了工作面的结构比较精细，也比较复杂。由于隧道机械工作条件苛刻，在使
用中经常会出现各种故障。对掘进设备的工作状况进行感知，其最重要的一个目
标就是能够及时地发现设备的异常状况，并做出适当的调节，从而防止出现问题，
并且能够对各种故障做出诊断，并能够正确地判断出故障的成因。在此基础上，

提出了一种新型的切割机设计方案。采用门限作为判别准则的常规故障诊断与辨
识方式，不能快速准确地辨识出故障。为此，研究者们提出了一种基于人工神经
网络的煤矿井下作业环境监测方法。
全断面掘进机智能技术。随着其在高速公路、铁路等多条隧道的建设中的广

泛使用，21 世纪以来，工程技术人员正逐步将其用于矿井及大巷的建设。近年来，
在中国的矿井中，也逐步开始使用这种方法。为了确保该技术可以更好地应用，
并更好地满足隧道中的实际掘进需要，对原有的机身结构进行了充分的优化，将
原有的整机长度从 300m 缩减为 60m，使全截面掘进机的掘进速度明显提升，可

以达到综掘法的 2~8 倍，并且可以明显地降低实际工作量，对当前的工作环境产
生了很好的改进。
多源数据传输和存储技术。井下智慧掘进作业面需要采集、传输的数据类型
比较多，如煤矿巷道采掘数据、围岩压力和变形数据等。多源数据传输和存储的

方式，主要采用的是有线或无线通信网络体制，将此前采集的各种数据迅速传输
到数据交换器中，并对其进行适当的处理和存储，从而达到数据的采集、传输、
存储的全自动化程度。该系统还能将特定的决策消息、指令等及时地传递到决策
者手中，并能对当前各种不正常操作的设备做出高效的调节，矿井智能采空区顶

板移动式监控系统由矿井下和矿井上两个部分组成。其中，井下系统的主要作用
就是通过各种传感器，对井下系统进行实时监测，并通过以太光纤环网络，将各

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