关于煤矿智能无轨辅助运输技术思考

关于煤矿智能无轨辅助运输技术思考

李永起

山东新巨龙能源有限责任公司    274918

摘要：随着我国各地区智能化、网联化水平的持续提高，各个行业也实现了相当程度的智能化。在煤炭行业，无轨辅助运输技术将是引领煤炭行业未来的重要技术变革。在煤炭日常的回采和掘进作业过程中，利用信息和互联网手段实现人员、物料紧密结合，提高车辆运输的智能化水平，最终实现智能互联，不仅是改革煤炭行业工作效率的必备手段，也是大势所趋。本文对煤炭行业无轨道智能辅助运输的现状以及未来的发展方向进行了论述，希望能够为煤炭行业智能化水平的提高予以建议，也为煤矿智能相关领域的研究学者提供研究思路。

关键词: 煤矿；智能化；无轨道；辅助运输；思考

引言

煤炭作为我国经济发展过程中不可或缺的组成部分，不仅为我国各个地区经济水平的提升予以巨大的支持，还是最安全和最可靠的能源之一，在我国发展过程中煤炭的战略地位是比较稳固的。在煤炭行业，日常生产包括采、掘、运、选等一系列复杂的操作这个过程需要操作人员对一系列步骤进行监督，而对相关信息进行监督和反馈的需要，催化了煤炭行业智能化水平的提高。因此，智能操作系统在我国以及西方地区进行了规模应用，利用自动化的操作系统能够自动切割或跟机移架等，并且对整个过程开展定位控制，极大地降低了监管人员的工作量，还实现了对煤矿作业的远程监控和监测。在我国，煤矿智能辅助技术推广和普及的时间并不长，由于我国经济发展水平的持续改良，不少地区的大矿井已经初步形成了自动化和无轨化，例如神华能源、兖州煤业等一些大型的煤炭公司，但是由于我国在智能辅助技术的应用实践上并不长，该项技术是煤矿生产各环节中的缺陷，严重阻碍了煤矿工作向自动化、机械化、信息化变革的速度。如何有效消除煤矿无轨辅助运输的问题，提高我国煤炭智能化水平，推动我国煤矿开展技术革新已经成为研究学者研究的热点。

一、智能辅助无轨运输概述

一般情况下，智能无轨运输是指用互联网技术将煤矿日常操作中的各项信息进行有效的调配，对在矿井下工作的车辆予以自主控制，提高煤矿日常工作的效率。智能运输模式的正常工作主要由互联网、摄像头、信息收集器、呼叫器、计算分析软件等一系列智能化设备为依据，以技术软件作支撑，不仅能够降低煤矿工作人员的工作难度，更能实现矿井运输系统的升级。

1.煤矿辅助运输的特点

智能无轨辅助运输体系作为一种新型的煤矿技术，主要有以下几个明显的特点：首先，煤矿辅助运输所面临的工作地点较为复杂，不够集中，而且各种车辆的线路规划比较复杂，且运输过程中需要解决的突发情况多；其次，煤矿辅助运输规范并不固定，会随着矿井实际作业地点的变化作出调整，以适应实际工作的需要；再次，煤矿无轨辅助运输系统中各种车型和线路相互重叠或交叉；最后，在煤矿辅助运输模式中，车辆所运送物品的类型比较多样，且形状各异，再加上地下工作过程中巷道空间较小，还经常有煤尘、瓦斯等危险因素，这使得煤矿无轨辅助运输面临的环境往往比主运系统的复杂性更强。

2.智能无轨运输结构

智能无轨运输结构如图1所示，该系统由保护设备、电力监控分站、信息采集器、数据传感器、指示灯、声光器和监控网络构成。在智能无轨运输结构系统中，软件有多个，主要有两部分：第一种属于数据采集服务器，这种软件能够将各分站获得的数据与总部进行共享；另外一种软件指的客户展示端。智能无轨运输辅助系统工作过程中通过对井下操作系统的信息收集，明确相关情况，对红绿灯进行管理，通过对红绿灯的控制来对井下辅运巷道、各种路口红绿灯的有效管理。

图1 智能无轨辅助运输系统

二、智能辅助无轨运输的功能

智能无轨运输在实际的操作过程中主要借助软件，在控制过程中通过屏幕地图收集各个区域的相关资料，对车辆情况以及交叉路口的情况予以实时显现。主要内容包括：

1.巷道交通管理

首先，在该模块的管理过程中，借助车辆定位软件以及监测器能够对车辆在地下矿井的工作情况进行实时监测，明确车辆的运行速度，同时，能够及时明确车辆的线路是否合理，对车辆路线进行准确规划和引导。

其次，通过对车辆运行数据的实时采集或分区内车辆运行测速的信息来做出分析，判断车辆是否在规定的速度以内。如经分析后，判断为车辆速度过高，系统会智能地查询车辆位置，并发出警告提示司机减缓速度。

最后，当车辆在地下矿井运输环节中有大型车辆或者车辆面临其它非常规情况，指挥中心能够开展调度工作进而控制红绿灯实现对于车辆的疏导，并借助语音通话系统提醒司机。

2.车辆运行信息管理

在智能煤矿无轨运输辅助系统中，首先可以对车辆运行工作的相关数据进行管理，利用智能化的操作系统，管理人员能够查询车辆的具体信息，还能够对井下工作车辆的节点、工作速度等进行精准分析，并且对车辆的功能正常与否进行查询，提高车辆运行环节的安全性。

其次，在对车辆运行信息进行管理时，可以对车辆对选定区间内出车时间、次数、车辆运行公里数、油耗、发车时间以及违反行驶规则的情况予以观察。

最后，在对车辆运行信息进行管理时，可以对人员予以定位，还能在确定位置的前提下对行驶车辆上承载的人数进行计算，且能够明确每个人员的信息，方便指挥中心进行查询。除此之外，系统可参考人员定位分析车辆载重是否过大。

3.声光报警

突发情况预警。在智能无轨辅助运输模式中还设置了报警模式，在突发情况下指挥中心可以发布系统的救援指挥，还能够根据具体的情况对各分站分别进行“水、火”等问题的预警，在此基础上播报避灾路线。

轨迹查询。在声光报警系统中，指挥中心可以对工作过程中的车辆运行路线及超速与否进行查询，在此前提下开启分站指示灯系统以便于井下车辆能够按照避灾路线进行行驶。

系统呼叫管理。在声光报警系统中指挥中心工作人员还可以借助车辆语音通话系统对工作中的人、行驶的车辆、地面进行呼叫，使得整个区域都能够接收到相关的预警信息，促进地面监控指挥人员及时提供救援。

三、智能无轨辅助运输系统的发展展望

随着我国互联网技术的必须发展，我国各地区的煤炭行业在工作过程中必定会实现更大程度的自动化，而无轨辅助运输系统则能够在这种模式下得到更大的发展，为我国煤炭行业井下采矿工作提供更大的支持。总的来说，我国智能无轨辅助运输系统在煤矿日常工作中的发展倾向呈现出以下特点：在未来随着我国互联网技术的高度发展智慧矿山和矿山物联网，将在煤矿行业得到巨大的应用，以智能化互联网平台为依托与矿山物联网形成高度的融合，提高煤炭行业日常工作的规范化程度，为煤矿日常工作以及井下无轨智能操作提供支持，重点将对行驶的车辆、人和环境等三大要素进行自动化设计，提高整个运输过程的智能化水平和信息化程度，将煤矿井下作业的各个业务流程联系起来，形成三横四纵的运输体系，如下图所示。

图2 智能无轨运输辅助系统未来发展前景

大力推广当前安全高效矿井，并在工作过程中重视无轨胶轮车技术的改善，在井下辅助运输沿线设置自主化区域控制设备及算法，在用于运输的机车端设计符合矿井实际的车辆算法，并且更加重视井下车辆在运行过程中的定位，对整个区域覆盖5G网络形成高度发达的车联网，在循序渐进的改善下，形成减人提速、科学闭环的煤矿作业智能辅助机制，并在我国大型煤矿予以推广并普及，这将是煤矿无轨辅助运输在未来的发展趋势，也是必然选择。

四、结束语

综上所述，智能化无轨运输操作系统能够提高我国煤矿采掘和运输的效率，利用自动化的操作系统能够自动切割或跟机移架等，并且对整个过程开展定位控制，极大地降低了监管人员的工作量，还实现了对煤矿作业的远程监控和监测。本文对煤炭行业无轨智能辅助运输的现状以及未来的发展方向进行了论述，希望能够为煤炭行业智能化水平的提高予以建议，也为煤矿智能相关领域的研究学者提供研究思路。

参考文献

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[2]靳伟伟.煤矿无轨胶轮车辅助运输系统的应用现状及发展方向[J].机电工程技术，2019（03）.

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[4]石作松.煤矿辅助运输系统及无轨胶轮车的应用改进[J].机械研

究与应用，2018（04）.