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在煤矿生产中,传送带作为煤炭运输的关键设备,其稳定运行至关重要。然而,大煤块的出现常常给传送带带来诸多问题,如堵塞传送带、导致设备损坏等,严重影响煤矿的生产效率与安全。在人工智能(AI)技术的发展正,其在煤矿领域的应用为解决这些问题提供了创新的解决方案。
煤矿传送带上的大煤块可能源于开采过程中的大块煤炭未被有效破碎,或者是在运输环节中煤炭的自然聚集。当这些大煤块进入传送带系统时,极易卡在皮带与滚筒、托辊之间,造成传送带堵塞。一旦堵塞发生,煤炭运输中断,后续开采出的煤炭无法及时运出,导致工作面积压,严重影响煤矿的正常生产节奏。同时,堵塞还可能引发皮带的过度拉伸、撕裂,以及电机的过载烧毁等设备损坏问题,不仅增加了维修成本,还延长了停机时间,进一步降低了生产效率。此外,设备损坏后若维修不当,还可能在后续运行中引发安全事故,威胁井下工作人员的生命安全。

AI实现大煤块智能识别主要依赖先进的图像识别技术与深度学习算法。在煤矿传送带的关键位置,如皮带的起始端、转弯处、煤仓入口等,安装高清摄像头,实时采集传送带上煤炭的图像信息。这些图像数据被快速传输至AI处理系统,系统中的深度学习模型,如卷积神经网络(CNN),对图像进行分析。通过大量带有大煤块标注的样本数据训练,CNN 模型能够学习到大煤块在图像中的特征,包括形状、大小、颜色等。当新的图像输入时,模型会对图像中的物体进行特征提取,并与已学习到的大煤块特征进行比对,从而精准判断图像中是否存在大煤块以及大煤块的具体位置和尺寸。
一旦AI系统识别出大煤块,便会立即采取一系列措施来防止传送带堵塞与设备损坏。一方面,系统会迅速发出预警信号,通过声光报警装置提醒现场工作人员注意。同时,将大煤块的相关信息,如位置、大小等,传输至煤矿的集中控制系统。控制系统根据这些信息,自动调整传送带的运行参数,例如降低皮带速度,使后续煤炭的输送更加平稳,减少大煤块对设备的冲击。对于一些具备智能调速功能的传送带系统,还可以根据大煤块的大小和数量,精确调整皮带的运行速度,确保大煤块能够安全通过而不造成堵塞。另一方面,AI系统可以联动破碎机等设备。当检测到有大煤块时,自动控制破碎机启动,对大煤块进行二次破碎,使其尺寸减小到适合传送带运输的范围,从根本上消除堵塞隐患。
除了大煤块智能识别,AI在防止煤矿传送带堵塞与设备损坏方面还有着更广泛的应用。通过在皮带的各个关键部位安装传感器,实时监测皮带的运行状态,如皮带的张力、跑偏情况、磨损程度等。AI系统对这些传感器数据进行实时分析,一旦发现皮带出现跑偏迹象,立即发出警报,并通过自动纠偏装置对皮带进行调整,防止因皮带跑偏导致煤炭洒落堆积,进而造成堵塞。同时,对于皮带的磨损情况,AI系统可以通过对图像数据和传感器数据的综合分析,预测皮带的剩余使用寿命,提前安排维护和更换,避免因皮带突然断裂而引发设备损坏和生产中断。
在煤仓等容易出现堵塞的区域,AI同样发挥着重要作用。通过安装在煤仓入口和出口的摄像头,AI系统能够实时监测煤仓内煤炭的堆积情况和出料状态。当检测到煤仓出料口有堵塞趋势时,自动启动清堵装置,如振动器或空气炮,及时清除堵塞物,确保煤仓的顺畅出料,避免因煤仓堵塞导致传送带进料不畅或过载运行。

AI技术通过大煤块智能识别以及对传送带运行状态的全面监测与智能调控,为防止煤矿的传送带堵塞与设备损坏提供了高效、可靠的解决方案。