龍軟科技在國內外率先提出基于透明化地質保障的智能化掘進新技術及自適應截割遠程控制“北大-龍軟”新模式，如圖14所示。智能化掘進系統包括了掘進工作面地質模型構建動態更新、巷道點云逆向建模、巷道成形質量及形變分析、掘進機精確定位及導航、空間規劃定位截割、無線網絡傳輸及協同控制、電子圍欄、視頻AI、數字孿生管控等多項關鍵技術，及KXJ127礦用隔爆兼本安型PLC控制箱、KTF46礦用隔爆兼本安型無線基站等十余項軟硬件產品。
基于精確大地坐標及動態地質模型的智能化掘進系統包含四部分關鍵技術，分別是高精度地質模型構建及動態更新技術、掘進機定位導航技術、掘進機定位截割、基于多源信息融合的協同聯控。
14 智能掘進系統架構圖
1、高精度地質模型構建及動態更新技術
利用激光點云設備、龍軟云GIS平臺構建掘進面巷道模型如圖15、圖16所示，實現掘進面三維地質模型動態修正及模型結構的精確表達，表達的內容包括掘進巷道煤層頂底板分界、煤層厚度、巷道斷面成型質量及支護方式、水文地質異常區及瓦斯賦存富集區等地質環境。
15 掘進巷道點云逆向建模
16 掘進工作面地質建模
2、掘進機定位導航技術
綜掘工作面的地質模型是建立在全礦井統一大地坐標系基礎之上，為了實現設備模型和巷道模型、地質模型之間的空間耦合，必須確保綜掘工作面設備基于統一大地坐標系的高精度定位。基于測量機器人和慣導的測控網絡，如圖17所示，實現掘進機在巷道和三維地質模型中的定姿、定位和定向，并基于二三維GIS平臺實現基于設計巷道的智能定位導航及規劃截割。
17 掘進工作面導航定位系統
3、掘進機定位截割
按照設計方位角和斷面參數，結合頂底板起伏、斷層位置等地質數據，自適應調整掘進機行走方向和姿態，如圖18所示，融合煤巖體硬度參數動態調整截割量、轉速及臨時支護方案，實現快速掘進系統在不同生產及地質條件下遠程甚至無人操作。
18 掘進機定位截割功能
4、基于多源信息融合的協同聯控
龍軟科技基于精確大地坐標及動態地質模型的智能掘進系統，通過對掘進裝備與三維地質模型、巷道模型、通風、除塵、供電、供水、人員位置、環境感知參數等的實時融合，實現綜掘工作面全息感知與數字孿生場景真實再現，具備工作面設備單啟單停、一鍵啟停、閉鎖控制、聯動控制等功能，如圖19-圖21所示。
19 掘進機工作面協同聯控
圖20 掘進工作面數字孿生
21 掘進機工作面多元信息融合
龍軟科技基于精確大地坐標及動態地質模型的智能掘進技術是建設初級、中級、高級智能化掘進工作面的必備，適用于各類裝配配套的掘進工作面智能化升級改造。智能掘進系統通過地面遠程控制及井下少人操作，實現掘進工作面掘-支-錨-運-破多工序協同作業，減少了掘進工作面作業人員的勞動強度，提高了掘進效率和安全技術水平。
CopyRight©北京龍軟科技股份有限公司 版權所有 京ICP備05015939號 京公網安備 11010802011445號
返回列表
