“智能化学术聚焦”专题（《智能矿山》）

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“智能化学术聚焦”专题（《智能矿山》）

来源：智能矿山

《智能矿山》面向国内外矿山智能化领域科研、技术、管理等工作者，长期征集智能装备与机器人、智能监控与通信、透明地质与环保、智能采掘与运输、智能通风与安全、智能分选与储装等栏目论文。

行业视野: 智能化
类别; 8个
关键词; 355位
专家; 129篇
论文; 57322IP
点击量; 205142次
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TBM在煤矿智能化掘进工作面中的应用

作者(Author)：潘文龙, 郭润寿

摘要：我国大部分掘进工作面掘进与支护时间失调,支护工作量大,劳动强度高,掘支不平衡是制约井下巷道掘进速度的主要因素。国内外煤矿近现代巷道掘进施工方法主要有钻爆法和综合机械化掘进法,综合机械化掘进法又可以分为以悬臂式掘进机为主的部分断面掘进法和以TBM全断面煤矿岩巷掘进机(简称TBM) 为主的全断面岩巷掘进法。根据晋能源煤技发〔2020〕596 号《全省煤矿智能化建设评定办法(试行)》和《全省煤矿智能化建设基本要求及评分方法(试行》文件要求:(1) 巷道掘进应采用适应的全机械自动化作业技术装备,掘进速度满足矿井采掘接替要求。(2) 巷道超前探测优先采用智能钻探、物探等技术,掘进数据实现数字化分类与存储,具备三维地质建模功能。(3) 煤层条件适宜的掘进工作面,应优先采用掘、支、锚、运、破碎一体化成套技术与装备,通过掘进工作面远程集控平台,实现基于感知信息对掘进工作面进行远程集中控制。煤矿TBM全断面岩巷掘进技术路线有助于满足以上要求,因此鉴于TBM在岩巷掘进中的优势,有必要对TBM在煤巷中的应用进行进一步的研究。

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2023年第11期

320

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小保当二号煤矿多灾害监测系统数据集成及安全风险分析系统建设

作者(Author)：丁江明, 马伟, 张宝鹏

摘要：我国已进入新发展阶段,新一轮技术及能源变革正在孕育,工业信息化、自动化、智能化发展势头强劲,技术日趋成熟,为煤矿灾害防治由传统的定性、经验型防治向现代的综合、智能型防控转变提供了新的发展机遇和挑战。目前,我国煤炭行业监测监控系统自成体系,系统间相对封闭、兼容性差、无法完全实现信息共享,形成了 “信息孤岛”,在很大程度上阻碍了煤炭行业的智能化进程,不符合现代化煤炭行业的发展趋势。因此,需要研究建设灾害监测集成系统及安全风险分析系统,以实现矿井多灾害监测监控信息的融合共享,消除“信息孤岛”。通过进行矿井安全风险分析,提高矿井灾害防控综合分析能力,掌握全矿井安全动态,可以有效预防灾害。

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2023年第10期

399

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基于人工智能技术的煤矿探放水智能监测系统研发及应用

作者(Author)：吴喆峰, 周杰, 杜楠

摘要：煤矿水害已成为威胁煤矿安全生产的重大灾害之一,是仅次于瓦斯灾害的第二大“杀手”。根据中国煤炭安全生产网数据,我国2000 年以来的煤矿事故死亡人数与水害事故死亡人数如图1 所示。2000年至今,全国煤矿水害事故共造成4 818 人死亡,其中近2 年煤矿水害呈上升趋势,2020 年发生7 起水害事故,造成25 人死亡。2021 年全国煤矿重大事故均为水害事故,共发生4 起,造成48 人死亡。煤矿水害事故造成的伤亡人数已超过煤矿瓦斯事故,造成较为严重的社会影响与经济损失。长期以来,对煤矿水害原因的分析多集中在地质因素、技术因素、管理人员的素质等;对煤矿水害防治的研究多集中在水体探测、排放水技术及其进步等;对煤矿水害的预警指标研究多集中在水灾害致因理论、水害预警指标、水害监测指标技术等。矿井水害的分析与评价源于对地质因素的掌握、赋存水体的精准探测与评价,笔者结合国内多起水害事故的实际情况,分析煤矿水害管理方面的原因,构建煤矿探放水智能监测系统,以全程监督煤矿水害防治的整个过程,保障煤矿探放水过程的安全,并通过现场实践进行验证。

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2023年第10期

615

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选煤厂智能决策系统在神东矿区的研发与应用

作者(Author)：李江涛, 王安佳

摘要：国能神东煤炭能源集团有限责任公司洗选中心(简称神东洗选中心) 坚决贯彻落实党的二十大精神和“四个革命、一个合作”能源安全新战略,以集团公司“一个目标、三型五化、七个一流”发展战略为主线,深入落实集团公司“41663”总体工作方针,持续巩固“五个100%”建设成果,大力推进“黑灯”选煤厂建设,夯实信息基础设施建设、推进选煤厂全流程智能控制、提升设备全寿命周期管理能力、完善安全风险智能预警功能,深化数据分析应用和数字化转型,发挥洗选中心集中高效管理优势,形成神东全区域选煤厂协同生产组织能力,提升选煤厂智能决策水平,全面推动智能化建设向纵深发展。

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2023年第10期

454

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基于动态开采控制模型的自主割煤关键技术研究与实践

作者(Author)：王挨荣, 曹宁宁, 陈广立, 张飞超, 赵旭

摘要：煤炭是我国的主体能源,全国薄煤层工作面数量占比43%,储量占比20%,而产量仅占10.4%,薄煤层开采存在效率低、资源浪费严重的问题。我国对智能化开采技术及综采自动化装备的研究起步较晚,而煤炭赋存条件多样,地质条件复杂,缺乏自适应智能开采控制模型及面向复杂地质条件的工作面综采成套装备智能控制系统。一直以来,薄煤层开采成本高、难度大、效率低、出煤质量差、洗选成本高、销售价格低,严重制约了煤炭企业的开采积极性。国家能源集团发挥了国家能源稳定器与压舱石的作用,作为国内大型煤炭生产企业的国能神东煤炭集团有限责任公司(简称神东煤炭集团),肩负起了薄煤层开采的重任。神东煤炭集团薄煤层产量计划由2020 年的860 万t,增加至2035 年的2 680 万t,产量占比将近20%,迫切需要安全、高效、精准控制的薄煤层智能化开采技术,实现产得快、产得好、产量高,并大幅降低吨煤成本。因此,2019 年神东煤炭集团与北京天玛智控科技股份有限公司联合攻关,以榆家梁煤矿为试验矿井,开展基于动态开采控制模型的自主割煤关键技术研究与实践。根据较薄煤层工作面开采实践经验,总结出4点技术难题:①低矮工作面如何代替人工进行巡检与操作,解决劳动强度大、安全性差、开采效率低的问题;②如何获得煤层赋存精确模型以便动态进行工艺截割规划;③如何提前精确获取煤岩分界线;④如何实现采煤机沿分界线精准截割,少割岩石,提升煤质。

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2023年第10期

485

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煤矿机电自动化技术的创新应用研究

作者(Author)：苏文勇

摘要：随着科学技术的快速发展,一些先进的技术手段已经被广泛地运用到资源的开采中。但是,由于煤炭资源开采量的增加,导致煤炭资源总量逐渐减少。因此,必须适当地应用机电自动化技术,对煤炭资源进行科学有效的管理,改善当前的管理和应用现状,才能提高煤炭资源的利用率。

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2023年第10期

273

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一种智能集成式多功能低压配电装置的设计与应用

作者(Author)：冯国庭

摘要：安全用电是保证矿井安全生产的关键之一。井下环境条件恶劣,容易发生各种电气事故,需要采取各种预防措施和设置必要的保护装置,提高矿井供电的安全水平。现井下综采工作面设备列车低压开关数量较多,主要有馈电开关、磁力起动器、照明综保。根据《煤矿安全规程》第四百五十九条规定:设备与墙壁之间应当留出0.5 m 以上的通道,各种设备之间留出0.8 m 以上的通道。各设备之间通过电缆连接,再加上安全通道距离,因此1 节平板车最多放置4 台开关,这大幅增加了设备列车平板车的数量。设备列车在运输时,由于长度和质量的增加,惯性增大,导致视线不清,不便控制,存在安全隐患。部分综采工作面采用远程集中供电供液工艺,即在满足工作面设备供电半径和管路压降的前提下,采用“一点多面式”来满足多个工作面供电供液需求。此工艺虽然减少了工作面设备列车平板车数量,但是由于组合开关布置在工作面外,“三机”驱动电机、支架电液控电源无法由组合开关供电,反而增加了低压开关的数量。根据现场使用需求,研制出一种高度集成式多功能永磁配电装置,该装置共有8 回路,可将馈电开关、起动器、照明综保等开关组合集成在一起,作为一个整体配电装置,满足综采工作面及井下其他配电硐室的使用需求。

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2023年第10期

317

484
薄煤层智能化综采技术

作者(Author)：彭廷发, 武瑞杰

摘要：煤炭是我国的重要能源之一,占据能源行业总量的70%。然而,煤炭开采仍然具有一定的危险性,如何能够安全高效地进行煤炭开采尤为迫切,因此以无人化开采为目的的智能技术与装备升级改造,有助于我国煤炭行业实现新的突破。从我国现有煤炭赋存情况看,薄煤层煤炭储量在煤炭总储量中占比约20%,但是相较厚煤层开采而言,薄煤层开采存在工人劳动强度大、设备机械化程度低、安全隐患大等问题,因此薄煤层工作面产量仅占全国煤炭总产量的10%左右。薄煤层开采效率低、资源浪费问题突出,如何提高薄煤层的生产效率,尤为关键。我国煤矿综采工作面技术与装备经历了从机械化、自动化、智能化到无人化(最高级) 的发展阶段。2020 年2 月,国家八部委联合印发了《关于加快煤矿智能化发展指导意见》,明确了我国煤炭工业智能化发展方向,吹响了我国煤矿智能化建设的号角。以国能神东煤炭集团有限责任公司乌兰木伦煤矿(简称乌兰木伦煤矿) 22201 综采工作面为例,现已实现生产班常态化无人生产(生产班由6 人减至0 人),突破了351 m工作面单班生产13 刀,效率首次超过人工割煤效率。

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智能矿山

2023年第10期

546

364