国家重点研发计划“煤矿智能开采安全技术与装备研发”专题

为总结、宣传和集中报道国家重点研发计划“煤矿智能开采安全技术与装备研发”项目取得的科技成果，促进我国煤矿智能化无人开采技术发展，提升我国煤矿开采效能和安全保障能力，《煤炭科学技术》于2019年第10期组织策划出版了国家重点研发计划“煤矿智能开采安全技术与装备研发”专题，刊登论文11篇，报道了智能化开采技术发展现状与趋势、工作面巡检机器人和顶板来压预警技术等方面的研究进展。

行业视野: 采矿
类别; 52个
关键词; 28位
专家; 11篇
论文; 20139IP
点击量; 27709次
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智能化高强度开采超长工作面围岩灾变预警技术

作者(Author)：范志忠, 潘黎明, 徐刚, 尹希文

摘要：针对高强度开采工作面矿压显现剧烈，难以精准预测，围岩控制手段薄弱等一系列技术难题，提出基于顶板状态动态感知、片帮形态实时判识及采场多源监测信息相融合的智能化工作面围岩灾变预警策略；开发了工作面顶板状态实时监测与动态感知技术，实现了顶板来压位置、持续时间及来压强度的模式识别；研发基于大数据平台的矿压数据智能自学习技术，结合岩层柱状图可实时反演覆岩关键层断裂、结构形成及失稳等状态，实现工作面顶板大面积来压的精准预测；研发基于三维激光扫描的煤壁稳定性判识技术，可实现煤壁位移变化及节理裂隙演化进程的高精度监测，还可对煤壁失稳后片帮体的形态、位置及片帮强度实现定量化描述，突破以往工作面大面积来压和煤壁片帮无法准确预测的难题；进一步将采煤机割煤速度、支架工作阻力与瓦斯体积分数等采场多源监测信息相互融合，构建工作面回采工艺与煤壁片帮、瓦斯不均衡涌出、顶板大面积失稳垮落耦合联动的智能感知系统；该技术思路在阳煤集团寺家庄矿15106智能化超长工作面得到成功验证，保障了工作面安全。

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煤炭科学技术

2019年第10期

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煤矿智能化开采技术研究现状及发展展望

作者(Author)：唐恩贤, 张玉良, 马骋

摘要：通过分析煤矿智能化开采技术研究现状，指出目前我国煤矿智能化开采技术研究大多处于初级阶段，主要以“可视化远程干预型”智能化开采技术路线为主，虽然实现了井下工作面无人、少人作业，但受限于传感器水平与处理系统性能等困境，导致综采装备整体智能化程度不高，且不能智能感知工作面地质条件变化，并通过智能分析决策系统进行装备及工艺的自适应调整。尽管目前国内外科研机构和高等院校正在开展煤岩识别等有关技术难题的研究和探索，但基本都处于理论研究阶段，还未进行真正的实践应用。另外，现有装备未实现故障自诊断及采集数据的大数据分析整合，导致现有智能化开采技术未取得实质性突破。因此，在诸多新技术尚不成熟以及关键性技术难题尚未攻克的前提下，未来的一段时间里，不能完全沿着现有的技术路线进行探索和研究，需要不断开展技术创新。从目前智能化开采技术应用过程存在的关键技术难题出发，重点对地理地质信息系统的透明工作面、工作面复杂环境条件与智能化采煤的耦合应用、高速监控平台和大数据分析处理技术、系统自适应和故障自诊断技术等创新性研究内容进行了展望，同时为进一步提升煤矿智能化开采技术水平，提供一些建议和思路。

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煤炭科学技术

2019年第10期

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智能化开采研究进展与发展趋势

作者(Author)：李首滨

摘要：我国煤炭行业逐步进入智能化开采阶段，智能化开采是分阶段逐步实现的，从技术到装备的进步是促进煤矿智能化开采的重要保障。描述了我国智能化开采技术及设备的发展历程，给出了我国在智能化开采领域的典型示范工程应用，通过分析归纳总结了智能化开采分为4个阶段，分别定义为智能化开采1.0、智能化开采2.0、智能化开采3.0和智能化开采4.0，并对每个阶段进行了简要阐释，给出了其典型特点和技术概要。分析了智能化开采应用存在的3点主要制约因素，即成套装备的稳定性、可靠性差；智能化开采技术适应性不强；智能化开采观念、思想、管理模式有待提升等，针对这些制约因素提出了相应的技术及管理对策。对智能化开采各个阶段进行了评述，提出一种智能自适应开采技术模式下的控制理论模型，对三维激光扫描技术、随采物探装备技术、机器人技术等智能化开采关键技术进行了展望。分析认为，目前智能化开采已经在向智能化开采3.0阶段过渡，仍须在管理观念、投入力度、研发团队建设等多方面下大工夫。随着各种先进技术的逐步推广应用，终将实现智能化开采的更高阶段目标。

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煤炭科学技术

2019年第10期

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