巷道掘进机定向掘进技术研究

李瑶瑶

（太原煤气化龙泉能源发展有限公司，山西 太原 030303）

引言

掘进机作为井下巷道掘进的主要装备，所处巷道工作环境非常恶劣，常伴有高温、潮湿、噪音大和灰尘大等现象，严重威胁工人们的健康。因此，推动巷道掘进自动化与智能化是未来煤矿生产行业高质量转型的必然选择[1]。

掘进机的自主纠偏运动控制是掘进机智能化导控与巷道智能截割的关键环节，综掘巷道内的复杂路况如巷道倾斜、底板滑移等对掘进机的纠偏运动控制造成了极大困扰，因此实现高精度的掘进机纠偏控制对煤矿智能化生产意义重大。

1 定向掘进原理

1.1 位置与姿态的监测

掘进机在工作时受限于有限空间，定位技术属于室内定位导航。根据信号的不同，可分为机器视觉、无线电、激光、超声波等定位技术[2]。

因受矿井下生产环境的复杂程度影响，传统的的定位技术早已满足不了现在掘进机精准定位的要求，也无法实现实时监测掘进机位姿的要求。许多国内外专家学者不断地在尝试新的定位技术，不间断地探索研究。

选取巷道坐标参考点，固定掘进机后侧四个模块，进行三维坐标标定，同时利用激光测距仪标定机身模块坐标值，建立姿态计算方程，再结合机身节点坐标计算出姿态与位置。

1.2 掘进机纠偏技术

通过建立掘进机运动计算模型如图1，可以精确计算出掘进机的准确姿态和位置。

图1 运动计算模型

因煤矿综掘工作面的复杂工况，导致巷……