综采工作面虚拟仿真实操系统
首届全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛获奖作品公示
首届全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛获奖作品公示2011年10月29日，由教育部高等学校地矿学科教学指导委员会主办和中南大学承办的“首届全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛工作会”在湖南长沙隆重召开。
出席本次会议有来自中南大学、重庆大学、河南理工大学、西南科技大学、北京科技大学、辽宁工程技术大学、中国矿业大学、湘潭大学、太原理工大学、武汉工程大学、安徽理工大学、河北联合大学、贵州省六盘水师范学院、武汉科技大学、河北工程大学、黑龙江科技学院、南华大学、山东科技大学、新疆大学、华北科技学院、贵州大学、毕节学院、江西理工大学、广西大学、西安科技大学、攀枝花学院等近30所大学的代表80多位，会议期间评选出了参加首届全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛的作品。
本次参赛作品有来自武汉科技大学、北京科技大学、河北联合大学、新疆大学、山东理工大学、西南科技大学、安徽理工大学、广西大学、河南理工大学、江西理工大学、河北工程大学、辽宁工程技术大学、山东科技大学、中南大学、中国矿业大学（北京）、中国矿业大学、南华大学、重庆大学、西安科技大学、湖南科技大学、太原理工大学和东北大学22所大学的400多名学生，他们提供参赛的作品主要为实体模型、数字模型、毕业设计（论文）三类，很多作品构思新颖、美观达意、技术含量很高，充分展示了近年我国高校采矿工程专业学生的实践与创新能力和较高的科研水平，达到了很好提高人才培养质量的效果。
经评审，获得本届大赛的一等奖作品有17件、二等奖作品30件、优秀奖（3等奖）68件，见附件。
会议还推荐了安徽理工大学、山东科技大学、辽宁工程技术大学、河南理工大学和中南大学为本届大赛优秀组织单位。
大赛主办单位：教育部高等学校地矿学科教学指导委员会大赛承办单位：中南大学首届全国高等学校采矿工程专业学生实践作品大赛获奖作品公示。
基于三维可视化与虚拟仿真技术的综采工作面生产仿真研究
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｖ ｉ ｒ ｔ ｕａ ｌ ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｆ ｕｌ ｌ ｍｅ ｃ ｈａ ｎｉ ｚ ｅ ｄ ｍｉ ｎ ｉ ｎｇ ｆ ａ ｃ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ． ｄｉ ｍｅ ｎｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｖ ｉ ｓ ｕａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ： ｉ ｏ ｎ
要： 针对现 阶段煤 矿从业人员生 产培训中存在 的不足 ， 以淮 南矿业集 团潘 三矿 １ ６ ２ ２综 采工作 面为例 ， 引 出了
基于三维可视化与虚拟仿真技术 的综合机械化采煤虚拟仿真 系统 的设 计与开发 ， 利用 ３ Ｄ ＭＡ Ｘ三维 建模软件对 矿 区地形 、 地质及综采工作 面采煤 机 、 液压 支架 、 刮板输 送机 等生产机 械设 备进行 三维模 型的创 建 ， 并结合 Ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ３ Ｄ虚拟 现实 制作 软件对 系统的界面 ｕ Ｉ 和交互进行设计 ， 提 出了系统设 计开发 的完 整流程 。通过在 潘三矿 的应 用 结果表明 ： 基 于三维 可视化及虚 拟仿 真技术开发的综采工作面虚拟仿真 系统具有 易学性 、 真实性和交互 性等特点 ， 能够快速激发工人的学习兴趣 ， 大大降低 了工人安全培训的时间 。同时 ， 也 为工 业生产 的实时仿真 ， 提供 了新 的研
煤矿井下电气作业安全技术实际操作虚拟仿真训练与考试系统操作说明书
煤矿井下电气作业安全技术实际操作虚拟仿真训练与考试系统操作说明书目录产品简介 (1)一、开机 (2)二、系统模块选择 (2)三、软件操作步骤 (3)（一）井下低压电气设备停、送电安全操作（K1） (3)1、停电准备 (3)2、停电安全操作 (5)3、送电安全操作 (9)(二)井下风电、甲烷电闭锁接线安全操作（K2） (14)1、接线前安全检查 (14)2、闭锁开关接线安全操作 (15)3、局部通风机控制开关接线安全操作 (17)4、甲烷监控分站接线安全操作. (20)（三）井下电气保护装置检查与整定安全操作(K3) (23)1、漏电保护装置检查与整定安全操作 (23)2、保护接地装置安装与拆除安全操作 (26)3、过流保护装置检查与整定安全操作 (29)（四）井下电缆连接与故障判断安全操作（K4） (32)1、井下电缆连接安全操作 (32)2、井下电缆故障判断安全操作 (39)（五）井下变配电运行安全操作（K5） (44)1、“操作票”填写 (44)2、“操作票”执行 (46)3、井下变配电运行故障判断与处理 (50)（六）井下电气设备防爆安全检查（K6） (52)1、防爆安全检查准备 (52)2、防爆安全检查 (54)3、防爆安全检查结果处理 (62)产品简介本系统考核程序严格依据《煤矿特种作业人员实际操作考试标准》设计，考核通过软件与硬件结合，能真实的模拟煤矿井下电气作业操作体验，同时软件界面能同步操作显示，在考核时间结束时系统实时给出相应考核成绩和各分项考核得分，同时系统通过局域网络将本考生考试结果（包括考生信息、考核成绩、扣分项的详细信息等资料）上传至管理系统数据库。
该产品主要由训练系统模块、模拟考试系统模块、考试系统模块组成。
一、开机1、打开电源开关，确保设备通电。
2、按下操作台设备【开关】按钮，自动进入系统界面。
二、系统模块选择考试模式，考生登录完成直接进入考试，非考试模式可进行选择训练系统、模拟考两个系统模块，如下图所示：选择训练系统、模拟考试系统与考试模式系统，进入选择考试科目界面，如下图所示：三、软件操作步骤（一）井下低压电气设备停、送电安全操作（K1）1、停电准备（1）检查仪器、防护用品①便携式甲烷检测报警仪、停电牌、放电导体、电工工具等齐全、完好。
煤矿综采工作面智能化管理系统的设计与应用研究
煤矿综采工作面智能化管理系统的设计与应用研究摘要：随着科学技术水平的不断发展，智能化技术在很多领域中都得到了应用，包括煤矿开采行业。
虽然通过建设综采工作面智能化管理系统能显著提升煤矿运行的效率和质量，但是智能化技术在综采工作面中的实践应用时间相对较短，在实际运行中仍然存在一些问题，有待完善。
煤矿中使用的设备在工作时容易受到外界环境的影响或者干扰，给工作面智能化管理与控制带来了一定难度。
为了促进综采工作面智能化技术的应用与发展，很多学者开展了相关研究，部分煤矿企业在实践中也进行了有益的探索，结合煤矿自身情况建立了智能化工作面，取得了很多成果。
关键词：煤矿; 工作面; 智能化; 管理系统引言当今，互联网发展迅速，社会各阶层都出现了新的挑战和机遇，许多传统产业正随着社会和当代的步伐发展，积极寻求与互联网技术的联系，以便能够迅速过渡到互联网。
我们正处于重组和重组的关键阶段，传统域和互联网技术融合为有机融合，以实现我们公司的变革。
由于煤炭开采对环境保护和安全极为脆弱，利用智能技术和智能设备进行煤炭开采措施对于煤炭的无人开采至关重要。
一、煤矿综采智能化工作面煤炭开采是我国的基本能源之一，近期内将无法使用。
但是，在煤矿工作中，整个工作是复杂的，在工作过程中出现安全问题的可能性依然存在。
此外，煤炭输送模式的一部分属于基本模式，对煤炭工业如何走向可持续发展产生了负面影响。
为了促进煤炭工业的整体发展，必须不断改变传统的发展模式，通过现代和先进技术使煤炭工业更加高效、安全。
二、智能化管理系统整体方案设计根据对煤炭开采实际情况的深入分析，开发了一个详细的管理系统，如图1所示。
图1表明，整个智能管理系统网络可分为三个层次:煤矿工人碳纤维层次、单设备控制层次和计算机智能集中控制层次。
除了普通的燃煤发电厂、平板交通工具外，还包括水泵、风机等生产设备的辅助。
为了更好地控制智能管理，一些主要燃煤电厂安装了高清摄像头，例如b .液压支架或燃煤发电厂。
对煤矿综采工作面智能化开采技术的应用分析
对煤矿综采工作面智能化开采技术的应用分析摘要：近年来，煤炭行业信息化、智能化建设步伐加快，智能化开采已成为大势所趋。
煤矿工作面、施工技术、劳动组织和安全措施等各种系统构成了煤矿智能化开采。
为了能够全面推进煤矿智能化开采技术水平，必须了解煤矿智能化开采中存在的问题和优势，积极探索未来智能化煤矿开采的发展方向，满足现代煤矿事业的可持续发展需求。
基于此，文章主要分析综采工作面智能化技术运用的现状、问题与解决对策。
关键词：煤矿综采工作面；智能化开采；应用引言煤矿智能化开采的推进不仅可以促进煤矿减员提效，还可以最大程度上促进煤炭行业的可持续发展。
其将传统的劳动密集型产业升级为技术集约型产业，具有较强的市场竞争力。
然而，实现煤矿智能化开采并不是一件容易的事。
一方面，现在智能化还处于起步阶段，缺乏相应的技术积累；另一方面，现在传统采矿专业的技术人才知识有限，很难满足智能化开采的技术要求。
本文从中国煤矿智能化开采的现状出发，对煤矿智能化开采的未来进行了展望。
1综采工作面智能化开采现状智能化开采过程中需要用到大量的信息。
如何保证信息在井下的高效传输，仍然是一个亟需解决的问题。
由于煤矿井下电磁干扰较大，很多电子设备干扰严重，实现信息的无线传输较为困难。
若采用有线传输，则需要在井下铺设大量线路，不但工程量比较大，而且后期不便于维护。
5G技术的发展可以为煤矿井下信息的传输提供一种新思路。
5G信息传输具有高带宽、低延时和抗干扰能力强的特点除了信息传输存在问题以外，采煤机的控制尤为关键。
要想实现采煤机的真正无人化控制，采煤机必须要具备高速的信息处理能力，能较为快速地处理需要控制的信息，并发出正确的指令。
然而，虽然有些功能在程序上是可以实现的，但是在实际上难以获取准确参数。
在智能化开采过程中，液压支架的工作阻力设定尤为关键。
但由于岩层运动规律的复杂性，很难找到一个合适的参数。
同时，如何在井下相对闭塞的环境下实现对采煤机运动状态的实时调整，也是个技术难题。
综采工作面智能化开采技术研究
综采工作面智能化开采技术研究摘要：近年来，我国在煤矿的智能化开采上在不断进行突破和创新，所用设备也越来越先进。
到2019年为止，我国所设置的智能化采煤工作面已经突破了200的界限，对人力的需求量在不断减少。
为实现矿井厚煤层综放工作面自动化开采，在自动化工作面建设中，提出了智能化工作面开采的控制系统和配套装备以及自动化工作面开采的采煤技术。
本文通过探究国内外煤矿智能化发展的情况、剖析我国煤矿智能化发展存在的问题，并针对煤矿智能化开采技术做深入思考，希望能够为我国煤矿开采智能化发展和产业的升级提供有力帮助。
关键词：综采工作面；智能化开采；技术要点中图分类号：TD47 文献标识码：A引言近年来，随着我国煤矿装备水平和开采技术的不断提升和发展，综采智能化无（少）人开采成套装备技术已在我国黄陵、神东、枣庄等矿区得到成功应用。
但由于我国煤矿井下煤层赋存条件变化大、地质条件较复杂，目前综采智能化开采技术还处于起步发展阶段，从而给智能化开采技术的推广应用造成一定限制。
如工作面支架及刮板输送机的直线性调整控制、采煤机摇臂高度智能调节控制、煤流负荷智能均衡控制、工作面人员精准定位等，这些智能控制技术还需进一步深入探索研究。
1 综采工作面智能化开采发展规划随着我国将煤炭绿色智能采掘装备列入能源装备发展任务之一，明确指出要加快研发煤炭智能化开采技术，力争做到机械化与自动化相结合并成功替代人工操作，避免将人置于危险工作环境中，鼓励煤炭工业也不断深入探索“互联网+人工智能+自动开采”的绿色开采新模式。
如今我国很多煤炭企业已陆续开始采用煤炭综采工作面智能开采技术，有效提高了煤炭开采量和开采效率。
按照我国煤炭综采工作面智能化开采的规划，未来大致会经过四个阶段，第一阶段主要以设备单机自动化为主，包括液压支架自动跟机、采煤机记忆割煤；第二阶段主要以设备工作自动化为主要特征，其中包含了工作面设备的协同控制、视频辅助；第三阶段以工作面数字化技术引入为主要特征，包含透明工作面＋自动规划采煤，最终达到第四阶段以综采设备自适应开采＋深度智能学习替代人工干预的智能化开采阶段。
第六届全国高校采矿工程专业学生实践作品大赛获奖名单-西北矿业网-西北首家矿业知名网站
宋常胜
三等奖
53
河南理工大学
B85
井上下立体煤与瓦斯共采模型
赵军超 、赵研博 、胡波文 、王健 、李 培博
刘彦伟
三等奖
54
河南理工大学
B87
煤矿巷道综合机械化掘进工艺模型
赵高博、王龙、喻炳鑫、郭旗、程贝贝
张辉
三等奖
一种实验室模拟坚硬顶板注水软化系统设计及 顾合龙、任好盼、郭金宝、陶 雷、董子
55
河南理工大学
40
河北工程大学
A36
沿空留巷煤与瓦斯共采物理模型
韩宁、乔志军、常皓、刘兴广、曹培旺 洛锋，崔景昆，王同杰 一等奖
41
河北工程大学
B35
无井式长壁气化法及地面电站物理模型
常皓、刘兴广、曹培旺
洛锋，侯玮，崔景昆 一等奖
42
河北工程大学
A34
采煤工作面下三带模型
马智博、王振斐
程立朝、李新旺、崔景昆 二等奖
刘建、杨善龙、林钢、余彪、庞讯通
袁树杰
9
安徽理工大学
B72
一种加压型瓦斯抽采钻孔封孔装置
蒋云、董永鑫、张睿卿、朱晓曼、
戴广龙
10
安徽理工大学
B73
一种自动式开启泡沫除尘系统
温正宇、沈华友、孟志强、尹晨晨、王宏 宇
张曦、聂士斌
11
安徽理工大学
B76
巷道底鼓位移检测装置
程元帅、段亚伟、张志强、毕冬冬、秦涛
胡迪、李寒、曹善鹏、胡胜利、张蒙
张辉
二等奖
50
河南理工大学
A89
一种具有履带顶梁的自移式超前支护支架
朱乾龙、姚世杰、王彦强、卫彦昭
王文、李化敏
简述煤矿井下采煤机智能综采控制系统
简述煤矿井下采煤机智能综采控制系统发布时间：2022-01-13T09:23:10.640Z 来源：《中国建设信息化》2021年19期作者：包海勇[导读] 信息时代的到来加快了社会的转型和改善，给各部门带来了机遇和挑战，信息技术用于日常工作已成为一个主要趋势。
包海勇64032319890313****摘要：信息时代的到来加快了社会的转型和改善，给各部门带来了机遇和挑战，信息技术用于日常工作已成为一个主要趋势。
对于以煤矿为代表的传统工业来说，可持续发展需要以信息技术为基础的迅速转变，这表明了明智地讨论多样性和促进不受控制的开采的重要性。
关键词：煤矿采煤机；智能化技术；技术要点引言煤炭机械是煤炭生产的关键设备，在煤炭资源需求长期相对较高的现状下，煤炭机械的开采任务量增加了。
科学和技术的迅速发展促进了煤矿开采技术的发展，并显示出逐渐向无人驾驶技术多样化发展的趋势。
在这一发展过程中，对智能煤炭开采技术也提出了更高的要求。
要做到这一点，需要结合煤层气的具体要求和自身状态的自动调节，应用智能控制、智能拦截和智能感知等先进技术，同时在煤层气生产中进行自动提升、自动定位和自适应牵引等智能操作，最后实现。
一、煤矿井下智能综采控制系统原理及结构分析各机构在执行执行执行工作中的协调关系实施实施实施如图1所示，智能综合控制系统主要由机械、培训、控制和修正四部分组成。
智能合成操作控制系统记录手动控制的煤机的切削路径和位置坐标，用于下一次自动切削控制。
系统输入控制信息后，根据预先确定的校正方案对煤机轨迹信息进行校正，通过切纸刀和煤机进给速度对煤机混合操作进行智能化控制。
在这种智能控制系统中，不仅是记忆截获操作，而且更广泛地说，煤机截获速度和进给速度的综合监控有助于根据记忆截获路径优化截获操作的进给速度和进给速度，具体如下。
图1采煤机智能综采控制系统结构示意图二、煤矿井下综采控制系统的记忆及仿真手段分析首先，手动保存可以存储为自动捕获操作移动的数据信息。
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2014新版
综采工作面虚拟仿真
实操系统
技术参数
WM-ZC综采工作面虚拟仿真实操系统
1.产品简介
煤矿机械设备操作培训，当前主要依靠口头传授和老技工传带。
理论培训脱离井下环境，内容较为抽象，培训效果较差。
老技术工人的传帮带方式，存在安全隐患，尤其综采设备误操作甚至会带来严重的安全事故，另外该学习方法效率不高且影响正常的采掘作业。
开发采煤系统实训操作台，通过计算机控制等技术，再现井下设备操作环境，配合采煤机操作台、支架工控制台、遥控操作台、液晶显示屏、计算机、单片机等硬件对相关设备工作原理、动作进行仿真，将井下设备搬到实验室，从根本上改变煤矿设备操作的培训模式。
2.产品特点
该设备为综采工作面安全技术虚拟实训系统，主要用于培训煤矿采煤工作面各技术工种，可实现采煤机司机、支架工、推溜工的协同实操模拟训练。
产品特点
(1) 培训手段新颖，直观性强，效果良好。
采用3D仿真技术，模拟真实操作环境，实现人机交互操作，对采煤系统的操作技术要求、工作原理、故障处理等，都能在模拟的三维环境下，实现采煤机司机、支架工、溜子工，以及安检工等进行协同模拟操作。
该系统采用先进的虚拟现实技术、3D动画、人机交互等先进技术，培训手段新颖，直观性强，能达到良好的培训效果。
(2) 培训成本较低，安全可靠，内容丰富。
该采煤系统虚拟实训操作台为一次性投入，在长期的采煤系统培训中可以重复使用，培训内容可以无限丰富，也可以根据具体矿井情况进行修改，相比部分矿井建立“实训基地”的方式来说投入较低。
另外，培训环境采用计算机仿真技术再现，具备很强的临场感，相对于“传帮带”方式则显得更加安全可靠。
(3) 能够实现多工种协同操作。
本操作台通过主控计算机，能够实现采煤机司机、支架工、溜子工，以及安检工等进行协同模拟操作，这比各个工种单独通过理论、现场操作等培训方式更加直接，效果更加良好。
(4) 有利于缩短培训周期，更有利于提高培训合格率。
该操作台可以根据矿上的具体情况，可以定制开发，也不存在安全隐患，培训方式更加先进，受训人员兴趣更高，效果良好，能够使培训的周期明显缩短，培训合格率也能得到提高。
(5) 培训内容更加丰富，有利于煤矿安全生产与事故隐患处理的统一协调。
本实训操作台采用软硬件结合方式，实际采煤系统所有的操作技术要求均能够模拟仿真，对一些安全事故、隐患处理、故障诊断等也能够进行模拟仿真，使安全事故切实看得见，培训内容可以无限丰富，也有利于煤矿安全生产与事故隐患处理的统一协调。
3.设备技术参数
硬件配置表：
4.技术参数：
5.达到的指标
（1）虚拟三维模型逼真，正确的反映矿井井上、井下环境，采煤机、液压支架结构；
（2）综采工作面虚拟实训操作台操作界面良好，功能完善，程序可靠性高；
（3）精心制作采煤机、液压支架理论教学、机械拆装、新手指南、操作流程等三维动画，效果逼真，画面清晰；
（4）确保软件数据更新，功能扩展方便；
（5）确保硬件质量过关，耐用性好。