综采工作面智能化关键技术现状与展望

• 作者: 高有进 杨艺 常亚军 张幸福 李国威 连东辉 崔科飞 武学艺 魏宗杰
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 关键词: 综合机械化工作面 智能化 人工智能 大数据分析
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 特约综述|Special Review
• 页码范围: 1-22
• 页数: 22页
• 分类号: TD67
• 语种: 中文

摘要

综采工作面智能化是我国煤炭开采的重点发展方向之一.综采工作面环境复杂,设备众多,开采工艺各环节高度耦合,且采煤过程中各设备之间的动作协同性要求较高,这给设备的智能控制带来了巨大挑战.为厘清综采工作面智能化的技术现状,发掘技术难题的解决方法,探讨未来的发展方向,首先从工程应用角度出发,围绕采煤机、液压支架群、供液系统、运输系统等核心设备,综述综采工作面智能化的发展历史和技术现状,介绍了智能化综采工作面现有的系统架构和关键技术,梳理智能化建设过程中的技术难点.其次从控制理论角度出发,重点阐述了采煤机滚筒自适应调高、支架姿态控制、支架自动跟机、工作面直线度调整、设备协调控制等技术难点所面临的科学问题,从系统建模、控制算法及优化决策等方面,介绍了解决上述问题的技术路径和国内外最新的研究成果.最后,根据人工智能研究领域的发展动态,展望了采煤机、液压支架、运输系统的智能化发展方向;结合计算机视觉、三维激光点云技术、大数据分析、多智能体控制与决策等方向的研究成果,探讨了综采工作面在视频目标识别与跟踪、关键设备三维姿态感知、透明工作面地质信息获取与建模、设备故障综合诊断、工作面信息挖掘与智能分析、设备集群智能最优控制等方面的智能化技术.