礦井車輛無人駕駛關鍵技術研究

孫繼平， 江嬴

（中國礦業大學（北京） 機電與信息工程學院，北京 100083）

0 引言

煤炭行業是高危行業，瓦斯、水、火、沖擊地壓、頂板、運輸、機電、爆破等事故困擾著煤礦安全生產[1-4]。通過智能化、信息化、自動化和機械化，減少煤礦井下作業人員，是安全、高效、綠色、智能化礦井的必然選擇。據統計，我國煤礦井下輔助運輸人員占煤礦井下作業人員1/3以上[5]。因此，減少煤礦井下輔助運輸人員，是建設安全、高效、綠色、智能化礦井的關鍵。

煤礦輔助運輸是指除煤炭運輸外的其他運輸，包括材料、設備、人員和矸石運輸等。煤礦輔助運輸具有如下特點：① 運輸線路隨采掘工作面推進和搬遷而變化；② 工作地點分散、運輸線路復雜；③ 待運物料品種繁多、形狀各異；④ 井下巷道空間狹小；⑤ 光照條件差；⑥ 有瓦斯和煤塵等爆炸性物質，礦塵大，有淋水，環境潮濕等。

礦井無軌膠輪車和電機車（以下簡稱礦井車輛）是煤礦主要輔助運輸設備。無軌膠輪車不需要專門的軌道，主要以柴油機和蓄電池為動力，也有的采用架空線、拖拽電纜供電（又稱梭車）。電機車有專門的軌道，主要有架線電機車和蓄電池電機車。礦井車輛無人駕駛，是減少煤礦井下作業人員，建設安全、高效、綠色、智能化礦井的需要。

1 礦井車輛無人駕駛特點

（1） 煤礦井下作業人員位置全面感知。《煤礦安全規程》規定，所有礦井必須裝備人員位置監測系統。礦井人員位置監測系統是國家要求裝備的煤礦安全避險六大系統之一，在煤礦安全生產、事故應急救援和事故調查中發揮著重要作用：遏制超定員生產、防止人員進入采空區等危險區域、發現超時作業人員、特種作業人員管理、干部下井管理、入井考勤、持證上崗管理等[6-7]。……