图3 激光雷达物料检测法

（4）单双目视觉检测法

随着计算机视觉技术的发展，应用视觉技术检测煤流量成为研究方向与趋势。单目视觉法应用1台摄像机实现物料定位感知，使用小波分析与神经网络结合的方法计算煤流量，利用DenseYolo实现煤流量分级检测与非煤炭异物识别，双目视觉检测构建基于机器学习的物料立体匹配PSM-Net模型获取物料体积，并依据物料平面特性基于离散元法进行物料填充率计算，计算物料密度及煤流量。

带式输送机智能化控制的结构功能

智能化控制分为监控与信息流传输层、网络链路层、设备控制层与传感器指令执行层。

（1）监控与信息流传输层是带式输送机智能化控制核心，分主操作站与控制从站系统，是其他架构层集控在线监测核心。

（2）网络链路层是其他架构层与系统部件连通媒介，基于分布式工业环网设计，用于各类交换机与带式输送机信息交互数据传送。

（3）设备控制层包含PLC控制器、上位机、各类传感器，监测并控制带式输送机启停与运行状态。

（4）传感器指令执行层位于系统终端，包括设备启停控制，上传采集的设备运行信息。带式输送机原有拉绳、跑偏、失速、烟雾、堵塞、纵向撕裂等6类保护，在此基础上增加闭锁、温度、洒水，实现对带式输送机各时期运行状态数据采集。

地面监控系统分地面控制指挥中心、通信接口、监控分站、上位机人机界面以及监控系统软件。在地面控制指挥中心设有监控主站对带式输送机进行远程实时监控，带式输送机驱动装置实现控制、保护、监控与信号处理以及带式输送机信息传输接口实现地面控制中心与井下监控装置的电气化连接。

智能化控制加强了对井下带式输送机运行状态监管力度，提高了矿井安全管理水平，有效处理了撕裂、跑偏、堵塞等事故，为人工故障处理提供可靠依据，根据物料负载水平整定运行参数，实现了降本增效，所需人力成本由12人/天缩减至3人/天。

带式输送机智能化控制安全与保障

带式输送机是煤炭企业主要运输装备，从综采面到运输巷，从洗煤厂到装车站后续关键场所，分布范围广，与周围环境与人员接触频率高，特别是噪声、粉尘污染对人员环境破坏大，也是带式输送机实现智能化控制的关键。

带输送机噪声污染的综合治理

带式输送机的电机运转、托辊转动、物料与带式输送机输送带的摩擦均产生噪声污染。在带式输送机隧道沿线安装音频震动传感器，当噪声到达阈值自动预警，提示巡检人员检查托辊、输送带轴承、电机、物料与输送带接触表面等噪声源，托辊分布密集是噪声的主要来源，物料在带式输送机表面运动，与带式输送机的摩擦产生的噪声，通过改善机械传动、改变材料等方式可有效降低噪声污染。电机老化、螺丝松动也会引起震动，增加齿面接触面积、减小冲击等方式减低噪声污染，在轴承与托辊外侧安装隔音棉，增加弹垫并增加阻尼支撑减小托辊带来的噪声污染。

粉尘抑制技术

煤矿粉尘污染是对作业人员身体造成伤害的主要原因。污染源主要位于物料转载点、卸料点与带式输送机中途运输环节等，物料落到带式输送机上，动力气流向输送带周围扩散。与输送带转载点与卸料点情况类似，物料在输送带高速运转中扬尘促进了污染在巷道空气里的传播。现场无法对下落煤粉进行清扫导致粉尘二次污染，对井下作业人员身体健康造成危害，甚至引发爆炸事故。

常用抑尘设备为安装水雾喷洒，对物料扬尘位置进行水雾喷洒在湿润物料表面，抑制粉尘脱离并通过水雾黏附空气中的粉尘颗粒达到降尘目的。水雾装置喷洒方式与喷洒量通过带式输送机运行速度与变频器运行频率自适应调节，以达到理想除尘效果。在带式输送机外围安装防尘网，使输送带在密闭空间中运行，降低粉尘在空气中传播，在转载点、卸料口安装喷雾与除尘装置，减少粉尘扩散，安装清扫器定期展开清扫工作以此避免二次扬尘。

火灾与有毒有害气体检测技术

带式输送机起火原因主要包括滚筒打滑、托辊故障、煤炭粉尘自燃，以及外界火源诱发因素等。带式输送机火灾具有突发性、涉及范围广、发展快等特点。运输巷属于密闭空间，在通风与热动力的相互影响下，火灾发生会产生大量有毒有害气体，对巷道下游空气造成污染。随着巷道内风速增强，排出有毒有害气体速率增加，并伴随温度下降，排烟效果更好。

带式输送机安全人员保障制度

噪声、火灾、粉尘对环境产生危害，是井下工作人员生命与安全的危险源。长时间暴露在高噪音的环境中会引起听力下降甚至听力丧失，粉尘是尘肺病发病的主要因素。通过人员佩戴耳塞、耳罩的方式减小噪声污染，佩戴口罩、防尘面罩避免吸入过多粉尘引发尘肺病。

基于虚拟现实的带式输送机运维管控技术

通过采煤工作面与煤仓物料存储情况，带式输送机实时物料流、运行工况对整体情况分析后，给出操作运维管控指导，仿真模型将环境与装备统一，并在工控机中实现煤流量信息状态监测。