煤炭科学技术

作者：王虹, 陈明军, 马凯, 荔军, 张小峰,

关键词：半煤岩巷道, 掘锚一体机, 智能截割, 数字孪生, 快速掘进,

半煤岩巷道的高效快速掘进是陕蒙矿区千万吨矿井亟需攻克的重大工程难题，需要对截割效率低、掘锚作业不平行、装备可靠性低、除尘效果差等系列问题进行技术攻关。立足于“煤海蛟龙”快速掘进装备的工程应用基础，根据煤岩截割数据，获得半煤岩截割载荷，将截割功率由340 kW提高至560 kW，并对关键结构件进行了强化、优化设计，研发成功整机高度低至2.0 m的半煤岩掘锚一体机。针对煤岩性质变化剧烈的特点，研发了以自适应截割、规划截割、煤岩识别为核心的智能截割系统。自适应截割系统将截割过载率降低15%，且完全消除了1.5倍额定电流以上的冲击载荷；获得以掏槽方式进行岩石截割是掘锚一体机进行半煤岩截割的最佳工艺。优化的“三幕”控尘技术将半煤岩巷道的除尘效率提高至95%；通过调整自适应截割参数，将振动能量降低17%，奠定了半煤岩掘锚同步作业的基础。提出了基于装载运量感知的装运调速系统，实现了根据铲板堆量自动调整装运速度的功能，不仅满足高效运输需求，而且提高了半煤岩巷道装运系统的使用寿命。研制了基于多源信息的设备智能管理系统，结合相关的专业知识库，通过数据高维融合，实现了对设备故障预警、分析、预测以及运行状态回放，有力保障了设备的高效健康运行。在朱家峁煤矿，进行了工业性试验，经历了岩石硬度为73.2 MPa的考验，验证了各智能系统的可靠性，创造了月进尺853 m的半煤岩掘进纪录，证实了半煤岩掘锚一体机的高效性。

来源：2025年第8期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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