Investigación y Aplicación de un Nuevo Modo de Minería de Relleno Sólido en Minas de Carbón y su Tecnología Clave Inteligente

La tecnología de relleno sólido mecanizado integral exhibe ventajas significativas en la eliminación de residuos sólidos, la minería de carbón "tres por debajo" y el control dinámico de desastres. Sin embargo, su aplicación a gran escala está limitada por baja eficiencia de producción, alto costo de producción por unidad y alta intensidad laboral. Por lo tanto, se requiere urgentemente una actualización industrial a través de tecnologías inteligentes. En este estudio, se emplean métodos que incluyen revisión de literatura, análisis teórico y mediciones de campo para proponer tres modos de relleno. Las configuraciones de los seis subsistemas centrales bajo cada modo se resumen sistemáticamente, y se establece la definición central de una mina de relleno inteligente. Además, se desarrolla un marco de tecnología clave para la minería de relleno inteligente, basado en control PLC y algoritmos PID, con una arquitectura de bucle cerrado centrada en "percepción–decisión–ejecución". Las aplicaciones de ingeniería demuestran que el sistema inteligente de pretratamiento de desechos de superficie logra funciones que incluyen lavado automático de vehículos, pulverización inteligente de supresión de polvo en puntos de descarga, medición dinámica durante la transferencia y ajuste adaptativo de sistemas de alimentación. El sistema inteligente de alimentación vertical de desechos de carbón de superficie a subterránea permite una alarma completa de silo y regulación de nivel. El sistema de separación inteligente de jigging subterráneo realiza ajuste inteligente de la relación de jigging, medición y control inteligente de la capa del lecho, y regulación inteligente del volumen de aire, manteniendo el contenido de carbón en el desecho por debajo del 4%. En el frente de trabajo, el sistema inteligente de relleno sólido duplicó la producción mensual de carbón, aumentó la eficiencia de relleno en un 50% y redujo la fuerza laboral en 8-10 trabajadores. El sistema de monitoreo de efectividad del relleno inteligente opera de manera estable, con un factor de ponderación del frente de trabajo de 1.12 y control preciso de deformación del terreno dentro de los límites de Grado I.