巷道智能化掘进的自主感知及调控技术研究进展

• 作者: 吴淼 常博深 张强 杨健健 王晓林 王超 葛世荣
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 智能化掘进 自主感知 智能调控 无人掘进工作面
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 页码范围: 2045-2055
• 页数: 11页
• 分类号: TD263
• 字数: 6663字
• 语种: 中文

摘要

针对当前煤矿巷道综掘工作面的智能化程度较低,掘进效率低下的问题,分析了煤矿综掘工作面实现智能化快速掘进的关键技术--自主感知和调控技术.首先,探讨了智能化快掘创新方法与理论,以智能感知技术、自主控制技术、群组协同技术为核心,构建智能化快速掘进技术体系,以实现煤矿综合掘进机器人化装备的探-掘-护-锚一体化协同作业.其次,重点阐述了智能化掘进的自主感知技术,包括基于超宽带原理的位姿感知、基于双频激电法的超前探测、基于SLAM原理的环境感知、基于变迁记忆故障Petri网的故障感知等;自主调控技术,包括基于群体智能算法的智能截割、基于遗传变异粒子群算法的路径规划、基于BP神经网络PID算法的自主纠偏等.再次,详细论述了智能临时支护感知,包括围岩压力、顶底板状况、支架位姿等多维信息的感知,研究了非水平场景下掘支协同与多机组多缸联动的自适应控制方法;介绍了智能永久支护感知,包括围岩位移感知和支护装备受力变形感知,探讨了锚护网络结构优化方法,提出了基于粒子群优化算法的自适应钻进控制策略.最后,展望了煤矿巷道智能化掘进的自主感知及调控技术的发展方向.