煤矿智能化(初级阶段)研究与实践

作     者：王国法 刘峰 孟祥军 范京道 吴群英 任怀伟 庞义辉 徐亚军 赵国瑞 张德生 曹现刚 杜毅博 张金虎 陈洪月 马英 张坤 WANG Guofa;LIU Feng;MENG Xiangjun;FAN Jingdao;WU Qunying;REN Huaiwei;PANG Yihui;XU Yajun;ZHAO Guorui;ZHANG Desheng;CAO Xiangang;DU Yibo;ZHANG Jinhu;CHEN Hongyue;MA Ying;ZHANG Kun

作者机构：天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 煤炭科学研究总院开采研究分院北京100013 中国煤炭工业协会北京100013 中国煤炭学会北京100013 兖矿集团有限公司山东邹城273500 陕西煤业化工集团有限责任公司陕西西安710065 陕西陕煤陕北矿业有限公司陕西神木719301 西安科技大学陕西西安710054 辽宁工程技术大学辽宁阜新123000 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2019年第47卷第8期

页      面：1-36页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFC0603005,2017YFC0804305) 国家自然科学基金重点资助项目(51834006) 

主　　题：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 

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。