懸臂式掘進機導航技術研究現狀及發展趨勢

田偉琴，田 原，賈 曲，張 凱

（1.煤炭科學研究總院，北京 100013；2.中國煤炭科工集團太原研究院有限公司，山西 太原 030006；

3.山西天地煤機裝備有限公司，山西 太原 030006）

0 引 言

煤炭是我國的能源基石，煤炭行業的高質量發展離不開核心技術的支撐，實現煤炭安全、高效的開采是我國煤礦智能化發展的方向［1］。 目前我國煤礦智能化的發展仍在初級階段，需要不斷地進行進步和完善，其中煤礦裝備作為煤礦生產的重要組成部分，實現其裝備系統的智能化尤為迫切。 相對于我國煤礦綜采裝備的智能化發展，掘進智能化受制于綜掘工作面環境復雜且制約因素較多而發展較慢，同時嚴重影響著工人的安全，因此掘進技術的智能化對煤礦安全生產有著重要意義。

當前巷道掘進主要依靠的設備是懸臂式掘進機（簡稱“掘進機”），仍需依靠工人進行操作，掘進機的遠程化、無人化及智能化直接關系煤礦工人的生命安全與開采效率，因此實現掘進機的自主導航至關重要。

井下精確導航定位是智慧煤礦的核心組成部分，在井下研究中，掘進機已經能夠被遠程操控，但是由于未能實現在地下空間中的自主測量和定位，仍無法確定掘進機自身位姿與巷道之間的空間位置關系，無法對周圍的環境實現自動感知和定位，只能根據視頻進行作業，難以達到精確開采的目的。 因此需要采用有效的測量技術，實現對掘進機的位姿檢測，使其達到在掘進工作面自主導航的要求，完成無人化精準掘進。……