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充填采矿法能够最大限度地回收矿产资源，保护地下、地表环境，特别是近些年来，而随着充填材料、充填工艺、管道输送装备和技术的不断进步，充填采矿法在煤矿得到了广泛应用。本期转化果平台推荐的《煤矿充填开采工艺》结合了长壁工作面的通风管理和短壁工作面采掘一体的特点，工作面不布置综采设备，充分运用连采机、掘进机速度快、机动灵活的特点完成工作面出煤，推广应用前景广阔！ 1.“三下”压煤置换，将矸石充填至采空区,置换地面建筑物下,水体下,铁路下压覆的煤炭资源,提高资源回收率。 2.工艺先进实用性强，开采后的废弃物利用搅拌与制浆系统形成似膏体,通过矿用混凝土泵及压力管道输送至采空区。 3.系统可靠操作性强，经过不断优化完善,矸石充填开采技术由繁变简,设备安装、维修方便,操作简单、可靠，占用人员少,充填系统运行，可达到少量或无人值守,实现煤矿填充开采。 4.设备独特、适用性强，充填开采技术所有设备为自主设计研发,均取得了煤安标志。设备具有体积小,安装方式灵活,适用于煤矿企业巷道空间狭小的生产条件。同时，泵送充填系统各主要设备和管道采用了高强度材料和技术,设备故障率低、耐磨损、使用寿命长。 5.有利于环境保护，通过实施矸石充填开采技术，减少了矸石排放量,有效地解决了煤矸石污染环境,占用土地等难题。同时，矸石充填开采对地表减沉也起了决定性的作用，经过观测，充填工作面地表达到零沉降的效果，对地质环境综合保护效果明显。 1.系统研发 与某大学联合研发设计的XT-ZG智能系统，自动化程度高，可实现全自动、手动两种操作方式。同时可实现手机APP客户端远程操控与监测，整套系统硬件上采用大型智能一体化触控电脑系统作为控制核心，采用集散式控制方法，整站配料、制浆、搅拌、输送、注浆均由计算机自动控制完成。 2.数据采集 操作界面可随时监控各设备运行参数，管路流量、压力、水池液面、浆池液面，水泥仓料位等各种参数，并能形成日报，月报，年报，及各种分类查询统计表。各种数据能实时存储在云平台，为后期分析注浆效果和设备定期维护保养提供强大的数据支持。 3.程序编程 软件采用visual studio.NET框架编写，人机界面友好直观，便于操作，并且开放modbus标准接口，可移植性强，可与后方调度室DCS系统实现无缝连接。 1.井下矸石泵送充填制浆工艺流程 2.煤矿填充开采工艺 工作面布置一进一回两条顺槽，进、回风顺槽分别与相应的进、回风大巷或上下山联系，形成工作面开采时主要的运输、通风、排水系统。各支巷采用掘进机(连采机) 采煤，下顺槽采用沿空留巷的方式作为下一个工作面的回风顺槽。井下工作面采用自流体密实充填工艺。地面建筑垃圾或矸石山矸石经破碎后通过立孔管道输送到井下，结合地面制浆系统制备的水泥浆，借助煤层倾角实现自流接顶，达到充填体密实的效果。 随着煤炭资源的不断开采，我国“三下”压煤量日益增加，解放“三下”压煤已迫在眉睫。煤矿填充开采技术是近年来出现的一种新的绿色采煤技术，有效的解决垮落开采的弊端，同时能够提高充填效率，降低充填成本，有效控制地表变形，为“三下”煤炭资源的开采提供新的思路，已在全国煤炭开采中迅速推广。由于煤矿填充开采工艺是一种新采煤工艺，目前所采用的装备均为借用其他采煤工艺的装备或简易的自制装备，自动化和智能化水平很低，工人劳动强度大，安全问题突出，亟需研制适用于此工艺的专用智能化工艺控制系统和装备。 本项目研发“基于物联网的智能化煤矿填充开采集控系统”，采用模块化、层次化、开放式的设计理念，使整套系统，既满足当前企业对自动化的升级需求，又能着眼于未来，满足物联网化、智能无人化的发展需要。采用开放式的结构体系，使得整个系统可以紧随传感器技术的发展，具备无限扩充升级的能力，系统结构如图所示：  1.第一层是执行与采集层 由各系统装备的控制系统和传感器组成，主要包括传感器、无线摄像机、广播终端、PLC、无线通信基站、人员定位、移动终端、安全监测分站、井下电话等。 2.第二层是集中控制层 由集控中心服务器和数据存储服务器组成。集控中心服务器采用虚拟化技术，在一台物理服务器上可以虚拟出若干台集控服务器，根据不同的功能，将集控软件划分为不同单独程序； 3.第三层是云存储和云计算层 也就是人工智能层，该层并不安装在矿井企业内部，而是处于独立的云端，通过对大量积累数据的分析和计算，通过深度神经网络实现预先评估设备的运行状况，预警故障等。甚至可以分析一个地区所有矿的数据关联性。 本项目为国内首创的煤矿填充开采智能化制浆站，目前已在10余个煤矿推广应用，取得了良好的社会效益和经济效益。本项目将在煤矿填充开采智能化制浆站的基础上，扩展到煤矿填充开采整个工艺系统的智能集控应用。 |
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