数字孪生驱动煤矿远程控制：技术解析与未来趋势

本文主要探讨了数字孪生技术在煤矿井下智能采掘工作面远程控制中的应用及其发展趋势。针对当前智能采掘工作面建设中所遇到的问题，如设备维护困难、数据传输不畅、以及人员安全与效率提升的需求，文章首先概述了数字孪生技术在煤矿领域的现状，强调其在实现数字矿山和智慧矿山目标中的关键作用。 基于数字孪生体技术的通用参考框架，文章构建了一个适用于煤矿采掘工作面的应用框架，详细介绍了数字孪生体技术体系，包括采掘工作面的智能感知、数据实时无损传输、装备精准位姿测量、运行状态在线监测与维护、数据驱动的智能控制以及数字孪生驱动的远程控制数据交互等六大关键技术。这些技术的结合使得远程监控和控制变得更加精确和高效。 在实际应用方面，文章着重介绍了数字孪生技术在煤矿综采工作面远程控制与监控中的应用，通过数字孪生体模拟真实环境，实现了远程操作与设备的无缝连接。此外，它还促进了煤矿井下巡检机器人的虚拟远程操控，以及利用增强现实（AR）或混合现实（MR）技术进行采掘装备的故障诊断和维修，提高了维护效率和工人安全。 作者们结合西安科技大学机械工程学院、陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室等多个机构的研究成果，指出数字孪生体技术的发展对于煤矿行业的绿色制造、智能化升级具有重大意义。文章的理论研究和案例分析表明，数字孪生驱动的采掘工作面远程控制技术已经成为推动煤矿生产现代化和提升整体运营效能的重要手段。 本文的研究不仅填补了现有技术的空白，也为煤矿行业的数字化转型提供了理论支持和实践路径，预示着未来数字孪生将在煤矿开采领域发挥更大的作用，助力实现更安全、高效和可持续的矿产资源开采。