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露天矿山复杂煤层原煤智能运输系统关键技术与示范应用

2026年06月12日13:16

  无人运输是露天煤矿实现全面智能化的关键环节,尤其在复杂煤层条件下,其研发和应用面临巨大挑战。复杂煤层多样性(如厚度、形状、埋藏深度等)增加了开采和运输的技术难度,要求无人运输系统具备高度的灵活性和适应性。研发面向复杂煤层的无人运输技术,不仅符合国家政策(如《中国制造2025》),同步提升矿山安全性、经济效益和环保水平,推动矿业智能化升级。国内外在矿山无人运输系统领域已取得显著进展,智能驾驶、车路协同、人工智能等技术成为核心发展方向。国外如卡特彼勒、小松等公司已广泛应用智能驾驶和车路协同技术,国内企业如三一集团、徐工集团也在积极推进无人矿卡的研发。人工智能、云控平台、高精地图和多源数据融合技术的应用,提升了矿运系统效率和安全性。

  本项目旨在开发适用于复杂煤层露天煤矿的智能运输系统,重点突破宽体车线控技术、高适应性感知与规划技术、智能地图技术和车辆群动态调度技术。系统支持至少100台设备接入,具备良好的扩展性,能够实现全年三班连续运行,并与传统有人驾驶车辆混编作业,确保安全性和产能需求。

  本项目基于宽体车基础底盘,优化转向、制动和电气架构,适配燃油、新能源和增程式宽体车,实现批量化应用。全局和单车冗余感知技术:通过多传感器融合(激光雷达、毫米波雷达、摄像头等),增强单车感知能力,适应矿区恶劣工况。作业地图动态更新技术:开发支持高动态更新的地图工具,满足频繁更改采面、采点的需求。单车自适应路径规划技术:根据挖机位姿动态生成泊车路径,满足运动学约束并避免与其他车辆干涉。车路云一体任务智能决策技术:基于全局感知,通过云端调度、车端决策和路侧设备协同,优化全局交通流和局部作业效率。路口交通引导系统:通过动态交通流感知和自适应红绿灯配时技术,实现无人与有人车辆混行路口的有序管控。采矿与无人驾驶技术融合:将无人驾驶系统与矿山现有生产技术体系结合,优化道路设计、采装面布局等,提升系统运行效率和安全性。

  项目累计销售7.613亿元,实现利润1.72亿元,年节省成本2000余万元,减少用工110人。项目推动了露天矿山原煤运输的智能化进程,打破了传统外包模式,助力原煤采运自营规模化,培养高端人才,同步促进企业创新力和市场竞争力的提升。

  本项目形成有效知识产权共56项,其中有效发明专利13项,软著11项,实用新型19项,外观6项,科技论文4,国家标准、行业标准、团体标准各1项。

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  完成单位:西安主函数智能科技有限公司、陕西同力重工股份有限公司
  获奖等级:二等奖