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井下无人采矿技术装备导航及关键技术
随着科技的不断发展,井下无人采矿技术已经逐渐成为了矿山领域的热点话题。传统的井下采矿方式受到煤矿事故等因素的影响,已经不能满足现代化矿业发展的需求,因此,井下无人采矿技术得到了越来越多的关注和推广。本文将探讨井下无人采矿技术中的导航技术以及关键技术,并阐述其对矿山发展的重要意义。
一、井下无人采矿技术导航技术
无人采矿技术的核心技术之一是导航技术。井下矿山的地形复杂,狭小难行,传统人工采矿方式要求矿工经验丰富,同时必须具备一定的空间意识和工作能力,才能完成采矿工作。而在无人采矿技术中,通过搭载各种导航传感设备,实现对车辆、设备、物料的精准定位和自主遥控,才能实现采矿过程的精细化、智能化和安全化。
当前,井下无人采矿技术中常用的导航技术主要有:
该技术是通过搭载相应的识别器,识别固定在矿山地面或墙壁上的不同二维码,在井下实现车辆的定位和路径规划。该技术投入成本低,易于实现,但受到照明、二维码的损坏等因素的影响较大。
该技术通过发送激光束来对井下环境进行三维扫描和建模,进而实现车辆位置的确认和路径规划。该技术具备高精度、高可靠性的特点,但具备成本较高和定位受到遮挡等因素的影响的缺点。
该技术是通过加速度计、陀螺仪等传感设备,利用车辆运动学原理,推算车辆的位置和状态。该技术具备远程导航、定位误差小、受环境干扰少的特点,但由于累积误差会越来越大,需要引入其他定位技术进行校准。
以上三种导航技术在井下无人采矿技术中均得到了广泛应用,使得无人车辆、无人机等设备在井下有了更加精准、高效的定位和自主导航能力。
二、井下无人采矿技术关键技术
无人采矿技术是一项高度综合的工程,除了导航技术外,还需要大量的关键技术的支持和配合,才能实现无人化、智能化和安全化。
无人车辆、无人机等在井下完成采矿任务,需要对井下环境变化和障碍物进行正确、快速的感知和响应。因此,激光雷达、摄像头、红外传感器、超声波传感器等各种感知设备的使用,对于提高设备的自主感知和决策能力,提高采矿效率具有重要意义。
实现自主驾驶,需要实现高度自动化控制。目前,井下鲜有GPS基站,导航成本较高,因此井下通信和控制成为了无人采矿技术的难点。在控制系统方面,需要实现实时数据采集和处理,采用精简窄带控制网络和通信协议,确保对车辆、设备、物料的精准控制。
井下工作环境复杂,存在着高温、高压、爆炸、通风等多种安全风险。因此,在井下无人采矿技术中,安全是最为重要、最为基础的要素。需要采用多级智能安全控制系统,对车辆、设备、物料进行实时监测和精准控制,确保对现场人员的安全保护。
三、井下无人采矿技术在矿山发展中的重要意义
井下无人采矿技术的应用将推动矿山采矿向数字化、智能化的方向发展,具有广泛意义和重要价值。
无人车辆、无人机等设备的使用,既能减少人力人工,提高采矿的精细化,同时也能大大提高采矿效率。井下无人采矿技术具有快捷、高效、安全的特点,为矿山提高生产效率、实现资源节约做出了贡献。
人工采矿需要专业技术人员和若干配套设备,成本相对较高。而无人采矿技术在降低了采矿成本的同时,还能提高采矿效率和资源利用效率,是矿山实现节约型发展的有力保证。
井下采矿环境恶劣、危险性高,在人工采矿中易引发事故,对人身安全造成威胁。井下无人采矿技术的普及将有效减少人员参与采矿,改善工作环境,对保障矿山人员的安全健康有重要意义。
结语
井下无人采矿技术已经成为矿山发展的重要方向之一。它不仅可以减少矿山采矿的人力成本、物力成本和财力成本,而且可以提高采矿效率和资源利用效率,是矿山实现节约型发展的重要路径。同时,井下无人采矿技术也为改善采矿环境和保障矿工人身安全提供了有力支持。在未来的发展中,我们应该进一步加强井下无人采矿技术的研发和应用,实现矿山采矿精细化、智能化和安全化。