煤矿综采设备位姿测量技术：现状、挑战与未来

"综采面‘三机’设备位姿测量技术是煤炭智能化开采的关键，涉及到惯性测量、传感器测量和视觉测量等多种技术。现有的测量技术在精度、全面性和自动化程度上存在局限，且易受地质条件影响。文章提出需解决的难题包括测量技术的适应性、测量系统的稳定性和测量信息的精准获取。未来发展方向包括融合多种测量技术，开发高精度、高稳定性的测量系统，以实现设备位姿的实时远程监测和智能优化，推动煤炭行业的安全高效生产和智能化、无人化开采进程。" 综采工作面的"三机"设备，即液压支架、刮板输送机和采煤机，其位姿测量技术是煤炭智能化开采的基础。目前，主要的位姿测量技术包括惯性测量系统、各类传感器以及视觉测量方法。惯导系统能够提供连续的位置和姿态信息，但受井下环境影响，可能存在漂移问题；传感器测量（如激光雷达、压力传感器等）可获取部分参数，但覆盖范围和精度有限；视觉测量利用摄像头捕捉图像，但在光线不足或尘埃多的环境下，其性能会大打折扣。 当前，尽管这些技术在一定程度上实现了位姿状态的获取，但它们的测量效果易受地质条件变化的影响，测量精度、全面性及自动化程度仍有待提升。大部分矿井仍然依赖传统的人工测量方式，无法完全实现劳动力的解放。因此，如何将其他领域的先进技术（如无人机、机器人等的定位技术）应用于煤矿井下，并克服特殊环境带来的挑战，成为亟待解决的问题。 未来的研究方向应聚焦于多种测量技术的融合，通过互补和校正，提高位姿信息的准确性。同时，开发出高精度、高稳定性的设备位姿测量系统，以实现设备位姿的实时远程监控和智能优化。这不仅能提高工作效率，还能确保生产安全，推动煤炭行业的智能化和无人化开采进程。 为了实现这一目标，需要深入研究井下环境对测量技术的影响，解决技术适应性难题，强化系统的抗干扰能力和自我校准功能。同时，建立完善的数据处理和信息融合算法，以确保位姿信息的实时、准确传输和处理。此外，加强与国际先进水平的交流与合作，借鉴德国工业4.0等理念，推动我国煤机装备的智能制造。 综采工作面“三机”设备位姿测量技术的研究不仅是技术更新迭代的过程，更是煤炭行业向智能化、无人化转型的关键步骤。通过不断的技术创新和实践，有望实现煤炭开采的安全、高效和可持续发展。