煤矿智能化(初级阶段)研究与实践

• 作者: 任怀伟 刘峰 吴群英 孟祥军 庞义辉 张坤 张德生 张金虎 徐亚军 曹现刚 杜毅博 王国法 范京道 赵国瑞 陈洪月 马英
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 煤矿智能化 智能开采 智能掘进 系统架构 智能化开采模式 智能矿山
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 特约综述
• 页码范围: 1-36
• 页数: 36页
• 分类号: TD67
• 字数: 40523字
• 语种: 中文

摘要

煤炭是我国能源的基石,是可以实现清洁高效利用的最经济、可靠的能源,煤矿智能化是实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑.系统阐述我国煤炭工业发展历程,分析煤矿综合机械化、自动化、智能化的发展过程与现状,列举了部分典型成功案例.详细阐述煤矿智能化的发展理念、特征、技术路径与阶段目标,分析煤矿智能化基础理论与关键技术研究现状,从数据采集与应用标准、装备群智能协同控制、健康状态诊断与维护等方面,分析了实现煤矿智能化开采需要解决的3个关键基础理论难题.从感知层、传输层、平台层和应用层等方面,分析了智能化煤矿的主体系统架构,研究了煤矿智能化建设的主要技术路径.针对不同煤层赋存条件工作面智能化开采的技术要求,提出了薄及中厚煤层智能化无人开采模式、大采高工作面智能耦合人工协同高效开采模式、综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式、复杂条件机械化+智能化开采模式等4种开采模式,研究了不同开采模式的核心关键技术与实施效果.介绍了我国煤矿掘进技术与装备发展现状,分析了制约巷道实现快速掘进的关键难题,提出了智能快速掘进的研发方向及技术路径.提出了我国煤矿智能化发展的基本原则,分析不同地域条件煤矿智能化发展模式及评价标准,提出新建矿井智能化建设路径,以及现有生产矿井进行智能化改造的主要任务,从法规体系、财税政策、人才培养等方面提出了保障煤矿智能化建设顺利实施的政策建议.