起伏底板的窄機身掘錨一體機關鍵技術研發(fā)及應用

第1章概述1
1.1烏海能源有限責任公司基本情況1
1.2掘進裝備研制發(fā)展概況4
1.2.1掘進裝備發(fā)展概述4
1.2.2懸臂式掘進機發(fā)展現(xiàn)狀5
1.2.3連續(xù)采煤機發(fā)展現(xiàn)狀6
1.2.4掘錨機發(fā)展現(xiàn)狀7
1.3掘進工藝發(fā)展及方法概況10
1.3.1巷道掘進工藝發(fā)展方向10
1.3.2掘進施工工藝技術現(xiàn)狀13
1.3.3掘進工藝的綜合評價15
1.4智能快掘系統(tǒng)關鍵技術概況17
1.4.1掘進機智能化技術17
1.4.2快速掘進成套裝備的多機智能化聯(lián)控技術18
1.5烏海能源煤礦智能化建設21
1.5.1建設背景21
1.5.2具體做法22
1.5.3建設規(guī)劃23
1.5.4建設管理30
1.5.5運維管理31
1.5.6建設成效32
第2章烏海礦區(qū)地質條件33
2.1烏海礦產資源現(xiàn)狀33
2.1.1自然地理與社會經濟概況33
2.1.2礦產資源概況及特點33
2.1.3礦產資源勘查與開發(fā)利用現(xiàn)狀35
2.2烏海礦區(qū)礦產資源總體規(guī)劃與實施36
2.3烏海礦區(qū)發(fā)展形勢與生態(tài)要求37
2.4礦區(qū)高質量發(fā)展指導原則與規(guī)劃目標38
2.4.1指導思想38
2.4.2基本原則39
2.4.3規(guī)劃目標40
2.5礦產資源勘查與開發(fā)利用41
2.5.1勘查開發(fā)總體布局41
2.5.2資源勘查與開發(fā)利用42
2.6綠色礦山建設與地質環(huán)境治理46
2.6.1綠色礦山建設46
2.6.2礦山地質環(huán)境保護與治理47
起伏底板的窄機身掘錨一體機關鍵技術研發(fā)及應用第3章掘支錨運探一體式智能快掘成套裝備51
3.1智能快掘裝備簡介及工法特點51
3.1.1智能快掘裝備簡介51
3.1.2智能快掘工法特點52
3.1.3智能快掘成套裝備工作模式54
3.2掘支錨運探一體化作業(yè)平臺研究與應用57
3.2.1掘支錨運探一體化作業(yè)平臺組成57
3.2.2智能快掘成套裝備核心技術62
3.2.3智能快掘成套裝備系統(tǒng)構成67
3.2.4智能快掘成套裝備性能與結構72
3.3掘支錨運探一體式智能快掘成套裝備相關參數(shù)73
3.3.1掘支錨運探一體機技術參數(shù)73
3.3.2動力單元參數(shù)77
3.4底板起伏工作面窄機身型掘錨機的智能化掘進保障關鍵技術80
3.4.1窄機身型掘支錨運探一體式成套裝備技術80
3.4.2底板起伏工作面掘支錨運探一體式成套裝備技術82
第4章系統(tǒng)設計與動力單元分析85
4.1烏海能源掘進工作面鉆錨系統(tǒng)設計85
4.1.1煤巷錨桿支護設計理論85
4.1.2煤巷錨桿支護材料91
4.1.3錨桿與注漿聯(lián)合加固98
4.1.4快速自主定位的掘進工作面錨鉆系統(tǒng)102
4.2掘進工作面破碎頂板條件下全斷面臨時支護系統(tǒng)設計107
4.2.1幫網與頂網107
4.2.2烏海能源全斷面臨時支護裝置研制總體方案107
4.2.3臨時支護裝置方案108
4.2.4臨時支護裝置運動分析108
4.2.5臨時支護裝置的液壓系統(tǒng)111
4.3截割微震智能超前物探系統(tǒng)114
4.3.1探測原理114
4.3.2微震超前物探系統(tǒng)117
4.3.3物探系統(tǒng)現(xiàn)場分析118
第5章機身姿態(tài)及自主截割控制系統(tǒng)研發(fā)123
5.1組合導航系統(tǒng)機身位姿監(jiān)控123
5.1.1掘進機定位定姿技術研究123
5.1.2掘進機空間運動分析125
5.1.3定位系統(tǒng)分析126
5.1.4定位系統(tǒng)硬件分析128
5.1.5航位推算方法130
5.1.6試驗結果分析132
5.2多功能裝備自主行走糾偏閉環(huán)控制系統(tǒng)137
5.2.1巷道環(huán)境建模研究137
5.2.2基于長短期記憶(LSTM)網絡的糾偏調向參數(shù)預訓練模型137
5.2.3基于遷移學習的糾偏調向參數(shù)預測模型141
5.2.4調向姿態(tài)分析142
5.3深度學習智能預測自主截割與調高最優(yōu)化控制143
5.3.1多截割特征信號的測試與提取方法143
5.3.2自主截割硬件設備163
5.3.3自適應截割控制及試驗控制響應164
第6章掘進工作面粉塵、瓦斯智能監(jiān)測與治理系統(tǒng)166
6.1掘進工作面粉塵、瓦斯來源166
6.1.1粉塵來源166
6.1.2瓦斯來源168
6.2煤礦粉塵、瓦斯基本參數(shù)與測定 169
6.2.1粉塵基本特性169
6.2.2粉塵物性測定172
6.2.3瓦斯基本特性175
6.2.4瓦斯評價參數(shù)176
6.2.5突出煤層的合理采掘部署178
6.3掘進工作面礦塵影響因素與浮塵運動179
6.3.1影響產塵的主要因素179
6.3.2浮游粉塵的運動狀況180
6.4掘進工作面防治粉塵、瓦斯相關技術181
6.4.1局部通風方式的確定181
6.4.2泡沫除塵工藝的確定183
6.5掘進工作面通風系統(tǒng)的粉塵與瓦斯擴散研究185
6.5.1數(shù)值計算中瓦斯、粉塵的力學特性185
6.5.2基于CFD的掘進工作面粉塵與瓦斯耦合擴散研究188
6.5.3數(shù)值計算過程的參數(shù)設置192
6.5.4結果討論與分析195
6.6掘進工作面智能通風系統(tǒng)研究199
6.6.1掘進巷道局部通風概況199
6.6.2掘進巷道通風控制方法200
6.6.3掘進工作面智能模糊通風控制系統(tǒng)構成202
第7章應用及價值207
7.1創(chuàng)新點207
7.2智能化施工工藝實現(xiàn)208
7.3技術效益和社會效益209
參考文獻210