慣性導航系統(tǒng)賦能煤礦開采，提高生產(chǎn)效率

“這條綠色的虛線就是人工割的一刀基準線，黃色的虛線就是LASC系統(tǒng)自動調(diào)整修正形成的軌跡線......”11月2日上午，在黃陵礦業(yè)二號煤礦211智能化綜采工作面地面監(jiān)測平臺前，該礦綜采一隊支部書記史磊正給職工仔細講解著智能化綜采工作面投入的“新神器”。

作為黃隴礦區(qū)首套引進的LASC慣性導航系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用軍用高精度光纖陀螺儀和定制的定位導航算法，可以實時監(jiān)測采煤機三維姿態(tài)、精準定位，實現(xiàn)工作面自動調(diào)直，采煤工藝水平控制、遠程監(jiān)測與控制等功能。

“目前工作面開采模式主要是采煤機記憶割煤、液壓支架自動跟機移架，地質(zhì)構(gòu)造復雜時還要采取人工輔助干預。”據(jù)該礦副總經(jīng)理楊波介紹，由于礦井地質(zhì)條件復雜，推采過程中情況時刻變化，如何對工作面開采數(shù)據(jù)進行實時跟蹤、準確記錄、分析判斷從而實現(xiàn)地質(zhì)圍巖智能探測，采煤機智能開采是目前全國煤礦行業(yè)實現(xiàn)全工作面無人化開采遇到的最大技術(shù)瓶頸。

為此在2019年，黃陵二號煤礦211智能化綜采工作面設(shè)備配套前期，該礦對比行業(yè)內(nèi)煤機慣性導航系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)，相比之下由澳大利亞CSIRO研發(fā)的LASC系統(tǒng)精度更高、技術(shù)更全面。該系統(tǒng)的硬件裝置INS系統(tǒng)由加速計和光速陀螺儀兩部分組成，體積小、功率大，不需要搭建外部基礎(chǔ)設(shè)施，可以在沒有基站指引的情況下，自行判別方向，實現(xiàn)采煤機準確定位，工作面自動調(diào)直。

經(jīng)多次實地考察調(diào)研和論證，決定由中煤科工集團上海有限公司、北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司共同參與進行二號煤礦211智能化工作面LASC慣導系統(tǒng)安裝調(diào)試工作。

LASC慣性導航系統(tǒng)應用的第一步就是要實現(xiàn)工作面自動調(diào)直。

據(jù)介紹，LASC慣導技術(shù)工作原理就是通過與采煤機連接獲得初始空間位置，當采煤機行走時，陀螺儀（INS）檢測采煤機的運行軌跡。當人工示范刀的基準軌跡完成后，LASC生成采煤機運行軌跡曲線，并通過LASC服務(wù)器上傳到工作面智能化計算機主機，主機接收到數(shù)據(jù)后下發(fā)給控制器，控制器根據(jù)收到的數(shù)據(jù)將基準軌跡參數(shù)寫入程序中，在采煤機下一刀采煤時，程序自動作用在成組推溜中，根據(jù)上一刀的軌跡參數(shù)進行補償推溜，從而實現(xiàn)工作面自動調(diào)直。

自8月份該系統(tǒng)安裝完后，經(jīng)兩個月的試運行前后比對分析，人工干預的工作量明顯減少，生產(chǎn)效率更是提升5%-10%。

“智能化開采技術(shù)的探索和應用就是要不斷減少生產(chǎn)成本和職工勞動強度，提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)礦井高質(zhì)量發(fā)展。”談到礦井智能化開采技術(shù)今后規(guī)劃時，該礦總經(jīng)理李團結(jié)介紹，下一步該礦將積極探索研究、加強對外合作，力爭早日實現(xiàn)采煤機全自動化割煤、智能規(guī)劃和三維開采智能導航技術(shù)目標，為礦業(yè)公司探索智能化開采技術(shù)、全力打造智能礦井、智慧礦區(qū)貢獻二礦力量。

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