• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤矿采场围岩智能控制技术路径与设想
  • 作者

    杨胜利王家臣李明

  • 单位

    中国矿业大学(北京)能源与矿业学院放顶煤开采煤炭行业工程研究中心

  • 摘要
    煤矿采场围岩的智能控制是实现煤矿智能化的重要组成部分。本文重新定义了采场围岩系统的内涵,明确了围岩控制的范围,包括工作面推进与垂直方向上基本顶范围内支架围岩“小结构”以及影响采场围岩控制的远场岩层;根据作用方式将采场围岩系统因素分为“可控因素”与“不可控因素”,由此确定了围岩智能控制的重点和基本原理。建立了采场围岩系统“多参量智能感知-精准分析模式判别-自主决策-快速执行-控制效果动态评价”智能控制的技术构架,进一步明确了实现智能围岩控制的科学问题和关键技术难题,并提出了工作面开采系统智能化、装备围岩自适应控制、复杂条件围岩智能控制、统一坐标系下的采场围岩系统稳定性分析4点关键技术设想。结合实际案例分析了支架工况信息的可挖掘性,并用堆叠LSTM实现对采场矿压的智能预测。
  • 关键词

    煤矿智能化围岩智能控制装备围岩自适应统一坐标系

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金(52121003,51934008,51974320);
  • 文章目录
    1 采场围岩智能控制基本原理
    1.1 采场围岩系统内涵
    1.2 采场围岩智能控制基本原理
    2 采场围岩智能控制的技术路径与关键科学技术问题
    2.1 技术路径
    2.2 关键科学技术问题
    2.2.1 采场围岩系统多要素信息感知与数据交互
    2.2.2 地质信息精准感知和透明工作面的构建
    2.2.3 采场围岩大数据处理技术与“子要素-大系统”稳定性关系模型的构建
    2.2.4 采场围岩系统智能化控制框架的构建
    3 围岩智能控制的关键技术设想
    3.1 工作面开采系统智能化
    3.2 装备围岩自适应智能控制
    3.3 复杂条件工作面智能开采技术
    3.4 统一坐标系下采场围岩的智能控制
    4 基于支架信息的来压智能预测案例
    4.1 案例工程背景
    4.2 算法原理简介
    4.2.1 LSTM原理
    4.2.2 堆叠LSTM网络结构
    4.3 数据处理过程与结果分析
    5 结 论
  • 引用格式
    杨胜利\n,王家臣\n,李明\n.煤矿采场围岩智能控制技术路径与设想[J].矿业科学学报,2022,7(04):403-416.DOI:10.19606/j.cnki.jmst.2022.04.002.
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