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王国法等:智能化煤矿分类、分级评价指标体系(全文下载)

2020-03-11   来源:煤炭科学技术   作者:王国法 庞义辉 刘峰

  目前,我国煤矿智能化发展处于初级阶段,煤矿智能化建设相关技术标准与规范尚不完善,智能化煤矿评价标准缺失,煤炭生产企业也缺乏智能化矿井建设、验收依据,严重制约了煤矿智能化的发展。


  为了加快煤矿智能化建设,国家发展改革委、应急管理部等六部委联合发布了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,提出了加快我国煤矿智能化发展的原则、目标、任务和保障措施,明确提出首先建设一批智能化示范煤矿,通过典型示范推动煤矿智能化全面发展。山东、河南、贵州、山西等省份的煤炭主管部门积极出台相关方案和政策,加快煤矿智能化建设、升级改造。


  如何进行智能化煤矿建设,建设什么类型的智能化煤矿,如何评价不同区域、不同条件煤矿的智能化水平,是在推进和指导智能化煤矿建设中面临的关键问题。


  受国家能源局委托,王国法院士带领团队开展了“煤矿智能化分类、分级技术条件与评价指标体系”及标准的研究制定,充分考虑我国不同区域煤炭生产技术条件的多样性和差异性,提出了煤矿智能化分类、分级评价指标体系,较好地适应了我国智能化煤矿建设的实际、要求和趋势,实现客观科学评价与指导。

  智能化煤矿技术架构


  智能化煤矿是一个复杂巨系统,由煤矿智慧中心及综合管理系统、煤矿安全实时通信网络及地下精准位置服务系统等10个主要智能系统和若干个相关煤矿智能化子系统组成,智能化煤矿建设的重点是高质量建设智能化巨系统。应按照智能化煤矿建设技术要求,进行系统规划设计,确保系统的兼容性和运行的可靠性、安全性。  


  针对煤矿智能化等级定量评价的技术难题,王国法院士团队提出了用煤矿智能化程度来定量表征煤矿的智能化等级。


  煤矿智能化程度是综合表征煤矿智能化水平的指标,按照智能化煤矿分类、分级与评价指标体系和计算方法,以计算结果的百分值为其量化指标。 


  为了解决难以用单一标准对所有煤矿的智能化建设水平进行评价的难题,研究人员制定了“智能化煤矿分类、分级与评价指标体系”及标准,确定首先以煤矿所在区域、建设规模、主采煤层赋存条件等为主要指标对智能化煤矿进行分类,然后再对不同类别的煤矿智能化水平进行分级评价,能够保证智能化煤矿建设水平综合评价的科学性、公平性及准确性。根据矿井分类评价技术条件将智能化煤矿分为3 类: 生产技术条件良好矿井、生产技术条件中等矿井、生产技术条件复杂矿井。


  研究采用层次分析法确定了各评价指标的权重,基于智能化煤矿评价指标体系与评价流程,开发的煤矿智能化分类、分级评价软件系统,经过多样本验证,表明评价指标体系和评价方法科学、合理,煤矿智能化评价指标体系不仅可以为煤矿智能化建设验收提供科学评价,同时,也可作为新建智能化煤矿建设和已生产煤矿智能化升级改造的设计依据。


  最后,研究人员指出,“智能化煤矿分类、分级与评价指标体系”是基于当前煤矿开发领域及其他工业领域技术条件而研究制定的,随着5G、人工智能、新材料、机器人等技术装备的发展,以及国家社会行业对智能化煤矿认识、要求的提高,智能化煤矿建设标准、评价方法和指标将与之进行修订完善。


  这项研究得到了国家自然科学基金、中国工程院院地合作项目、中国工程院重点咨询项目的资金支持。成果以《智能化煤矿分类、分级评价指标体系》(点击查看)为题进行了网络首发。


引用格式:

王国法,庞义辉,刘峰,刘见中,范京道,吴群英,孟祥军,徐亚军,任怀伟,杜毅博,赵国瑞,李明忠,马英,张金虎.智能化煤矿分类、分级评价指标体系[J/OL].煤炭科学技术。 https://doi.org/10.13199/j.cnki.cst.2020.03.001


  责任编辑:宫在芹

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