煤矿智采工作面概念及系统架构研究_中国煤炭行业知识服务平台

煤矿智采工作面概念及系统架构研究

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作者

葛世荣
单位

中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院中国矿业大学（北京）智慧矿山与机器人研究院
摘要

基于时间维度梳理了智能化采矿概念，提出智采工作面定义——一个在不同程度上无需人工干预而独立完成采煤作业的生产系统，指出智采工作面的基础是智能机器，其特征是自主感控，功能是独立作业，目的是无人化开采。明确了智采工作面应具有自主感知、自主决策、自主控制、自主协同、自主交互等5个智能要素。根据这些智能要素的水平差异，将智采工作面划分为初级、中级和高级，其发展与自动化、信息化、互联化工作面建设相衔接，是一个渐进提升的过程：预计到2025年左右，我国重点煤矿将实现初级智能化采煤作业；到2035年进入中级智能化，智采工作面具有自主感知、自主调控能力，在条件较好的一些煤矿基本实现无人化采煤作业；2045年左右，我国煤矿将建成高级智采工作面，实现工作面无人化开采。为此，构建了智采工作面评价指标体系，介绍了定性的蛛网图评价法和定量的层次分析评价法。为了提高智采工作面建设系统性，建立了智采工作面耦合关联模型，提出采煤工艺、设备和煤流的3个智能闭环，以提高采煤与煤层、支护与岩层、运输与割煤的自适应性；提出一个涵盖功能维、技术维和组织维的智采工作面体系架构，为智采工作面实现跨机群、跨平台的纵向和横向集成，形成协同与共治的智能开采生态提供模型化基础。
关键词

智能采矿智采工作面智能等级智能耦合关系智能系统架构
基金项目(Foundation)

山西煤基低碳联合基金重点项目（U1610251）
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