飛機上設(shè)置有黑匣子，主要記錄飛機各系統(tǒng)工作狀況和工作參數(shù)等內(nèi)容。筆者近日在黃陵礦業(yè)公司一號煤礦621智能化綜采工作面，看到一個類似飛機黑匣子的裝置正隨著采煤機同步運行。采煤機司機在順槽監(jiān)控中心通過這個黑匣子傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，就可以清晰觀察到采煤機滾筒的位置、割煤狀態(tài)，以及頂板底板與滾筒之間相對位置等內(nèi)容。
“這個黑匣子是我們新研發(fā)的一套移動監(jiān)測系統(tǒng)。它可在5分鐘內(nèi)對綜采工作面進行一次全面巡檢，相比工人巡檢而言，大大提高了工作效率。” 一號煤礦礦長毛明倉說。
讓監(jiān)測系統(tǒng)移動起來
一號煤礦可采儲量3.47億噸，礦區(qū)煤、油、氣共生，水、火、瓦斯等災(zāi)害俱全，同時該礦還是陜西省瓦斯涌出量第二大礦井。由于存在空間低狹、操作人員多、跟機作業(yè)難、生產(chǎn)環(huán)境惡劣等情況，該礦煤層綜采工作面容易產(chǎn)生安全隱患，誘發(fā)職業(yè)病。
據(jù)介紹，一號煤礦在2014年率先實現(xiàn)了國產(chǎn)裝備較薄煤層無人化開采，2015年10月在中厚煤層智能化工作面實現(xiàn)了地面遠程操控采煤作業(yè)，這些技術(shù)當(dāng)時都達到了國際領(lǐng)先水平。
“但是綜采工作面自動找直技術(shù)、煤矸石識別技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的研究和應(yīng)用一直沒有新突破，導(dǎo)致設(shè)備運行困難、系統(tǒng)集成難度大、監(jiān)測精度不準(zhǔn)確等問題出現(xiàn)，難以滿足無人化開采的需求。綜采工作面急需研究開發(fā)一套移動監(jiān)測系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的固定監(jiān)測系統(tǒng)，以解決上述問題。”一號煤礦機電副礦長符大利說：“我們礦組建了專業(yè)研究團隊，開始攻關(guān)這項技術(shù)?！?/p>
研究人員經(jīng)過對慣性導(dǎo)航、視覺找直和激光矩陣等技術(shù)進行研究，在地面和井下進行試驗，發(fā)現(xiàn)效果并不理想。
經(jīng)過分析，他們有了一種新的設(shè)想：能否將高清攝像儀、紅外線熱成像攝像儀等設(shè)備集成一套新的監(jiān)測系統(tǒng)，安裝在綜采工作面電纜槽前部的小型刮板運輸機上，讓刮板機鏈條帶動監(jiān)測系統(tǒng)在刮板機軌道上與采煤機同步運行，以替代傳統(tǒng)的固定監(jiān)測系統(tǒng)。如果可以的話，采煤機司機只需在順槽監(jiān)控中心控制采煤機搖臂的升降，對液壓支架自動跟機、刮板運輸機運轉(zhuǎn)進行實時監(jiān)控，就能精準(zhǔn)觀察、測量滾筒與支架頂梁的間距。
2016年8月，一號煤礦負(fù)責(zé)人找到北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司（以下簡稱天地瑪珂公司）商討合作，開始研究綜采工作面移動監(jiān)測系統(tǒng)。
移動監(jiān)測更加精確
為了在綜采工作面遠程控制采煤機滾筒搖臂的溫度、高度和記憶截割監(jiān)測等，并將這些信息通過數(shù)字化、圖像化呈現(xiàn)，研究人員查閱了該礦開創(chuàng)智能化綜采工作面以來的所有資料。
綜采工作面移動監(jiān)測系統(tǒng)如何才能精確監(jiān)測，成為研究人員研究的一項重點內(nèi)容。
“我們以天地瑪珂公司測量管理信息平臺為基礎(chǔ)，研究出一種4分鐘內(nèi)實現(xiàn)高精度初始對準(zhǔn)的技術(shù)。針對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在實際運行過程中受噪聲干擾的問題，我們在巡檢驅(qū)動電機上安裝軸編碼器，以精確測量慣性導(dǎo)航行走的距離，結(jié)合慣性元件測量數(shù)據(jù)濾波補償方法，不斷提高慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在綜采工作面巡檢過程中的抗干擾能力和直線測量精度?！币惶柮旱V副礦長張大勇說。
一號煤礦綜采一隊隊長白建軍說：“移動監(jiān)測系統(tǒng)在621工作面安裝調(diào)試的過程中，我們還做了一些小改造，如工作面運輸機兩臺主電機后側(cè)的擋煤板比較重，檢修起來難度大，我們就和廠家協(xié)商，將其更換為安裝架。我們還及時調(diào)整了雙機頭鏈輪鏈條長度，最大限度發(fā)揮移動監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)越性能?！?/p>
“運用這套移動監(jiān)測系統(tǒng)以來，我們解決了空間低狹、條件復(fù)雜的綜采工作面監(jiān)測精度不夠及設(shè)備故障率高的難題。”在一號煤礦指揮控制中心智能化綜采工作面地面操作臺前，采煤機操控工劉錦告訴筆者。
“現(xiàn)在，我們礦實現(xiàn)了綜采工作面在推進過程中自動找直、快速巡檢等功能，提高了移動運行速度，僅用5分鐘就可以對綜采工作面進行一次全面巡檢?！币惶柮旱V機電部部長李成西說。
“移動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用后，綜采工作面回采率提高了0.5個百分點，每班可減少1名跟機巡視員，年節(jié)約人工費用60萬元，節(jié)約安裝維修費用40萬元。下一步，我們將繼續(xù)推廣使用這個系統(tǒng)，讓整個礦井都受益。”一號煤礦經(jīng)營副礦長米廣欣說。（李懸 倪小紅）
中國煤炭報鏈接：http://epaper.aqsc.cn/mtb/epaper_founder/mtb/content/2018-01/03/content_140865.htm
中國礦業(yè)報鏈接：http://szb.zgkyb.com/content/2018-01/10/037033.html
陜西工人報鏈接：
http://media.workercn.cn/sites/media/sxgrb/2018_01/09/GR0506.htm
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