中国是一个世界采矿大国,煤矿安全生产一直是国家关注的重点。瓦斯突出是一种重大灾害,一旦发生会造成大量人员伤亡。由于我国对煤矿安全生产的重视,建国以来其他各种煤矿安全事故中死亡人数均在逐年下降,唯独瓦斯突出事故始终维持较高的发生频率。超过90%的瓦斯突出事故是由于工人未按技术标准打钻,因此本课题研制了一种智能型钻机,实现对打钻操作的智能记录并将数据上传到地面调度。基于矿井的移动通信系统与传统通信系统不同,环境因素能够对该系统产生较大影响,特别是钻机一般应用于采掘面,需要随采掘面移动,很难采用传统的有线方式。本课题针对上述现实问题,以PJ-ZDY-750型智能钻机为支撑条件,设计了一套可用于地面和矿下通信的有线+无线通信系统方案。主要工作是将井下智能钻机采集的数据结果及实时分析结果,通过井下网络上传至地面。传输系统设计除了考虑硬件及网络架构能符合井下复杂条件外,还设计了一套安全可靠实用的数据通信协议,整个通信系统具备一定的纠检错能力,保证数据的正确传输。同时考虑到井下情况复杂,在没有无线信号覆盖的情况下,使用专用PDA设备由巡检人员实现近距离数据抄取,保障数据的完整性。该系统可以实现数据安全、可靠、完整的传输,前端无线通信距离≧50米、通信传输误码率<0.1%、通信传输丢包率<0.1%、实时通信延时<500ms;实现了简单的后台管理及数据展示功能。经实践证明,本次研制的井下数据传输系统,可以有效解决煤矿井下网络通信数据的远距离传输、信号转换接口及信息处理的技术需求,有助于推动了煤矿企业的安全生产。该系统应用到煤矿安全生产中,为安全生产提供了进一步保障。