“葛世荣院士学术思想”专题_中国煤炭行业知识服务平台

“葛世荣院士学术思想”专题

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葛世荣，男，1963年4月出生，浙江天台人，博士，教授，博士生导师，国家973计划项目首席科学家，国家杰出青年科学基金获得者。1983年7月毕业于黑龙江矿业学院，1989年获得中国矿业大学工学博士学位。1994年10月起任中国矿业大学校长助理，1997年3月起任中国矿业大学副校长，2007年8月起任中国矿业大学校长,2017年4月起任中国矿业大学校长、党委副书记，2018年10月起任中国矿业大学(北京)校长、党委副书记。兼任中国煤炭学会副理事长，受聘为教育部第七届科技委学部委员、世界摩擦学理事会副主席、清华大学摩擦学国家重点实验室、中国科学院固体润滑国家重点实验室学术委员会副主任等。荣获“中国青年科技奖”、“国家有突出贡献的中青年技术专家”、“全国优秀科技工作者”、“何梁何利基金科技进步奖”、“世界能源论坛技术创新奖”、“孙越崎能源科技大奖”等荣誉称号。2012年当选为俄罗斯工程院外籍院士。2021年当选为中国工程院院士。

研究方向：矿山智能装备与摩擦学理论

主要成果：致力于煤矿井下无人化采掘装备、矿山机械可靠性、摩擦学理论等领域的科学技术研究，主持了我国《煤矿安全规程》提升运输条款修订，领衔制定了煤矿机器人重点研发目录，取得了多项创新性科技成果，获得国家技术发明二等奖2项、国家科技进步二等奖1项(均排名第一)和三等奖1项，发表学术论文240多篇，授权发明专利70余件，出版《采矿运输技术与装备》、《卓越采矿工程师》、《摩擦学的分形》等著作4部，培养博、硕士研究生100余名。

2021年当选为中国工程院院士。

行业视野: 院士
类别; 235个
关键词; 105位
专家; 57篇
论文; 76456IP
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综放工作面煤岩近红外光谱特征和机理

作者(Author)：王赛亚, 王世博, 葛世荣, 向阳, 周悦, 杨恩, 吕渊博

摘要：为研究综放工作面不同赋存位置的煤与岩石近红外光谱曲线特征和吸收机理，从同煤集团塔山矿综放工作面采集煤与岩石钻芯，按赋存位置的差异将煤与岩石钻芯依次分为:3~5号煤层夹矸、2号煤层夹矸、直接顶岩、基本顶岩、3~5号煤层所含煤，2号煤层所含煤，共计六大类、27种煤与岩石试样。在实验室利用AVANTES近红外光谱仪分别获取27种煤与岩石试样在长波近红外波段(1 100~2 500 nm)的反射光谱曲线。通过X射线衍射、X射线荧光、工业分析等实验手段分别测定煤与岩石试样的矿物成分、元素含量、工业成分含量。同时为研究煤与岩石光谱曲线特征差异的普适性，依次采集山西、山东、宁夏、内蒙古等矿区的22种煤与岩石试样，并分别获取其在长波近红外波段(1 100~2 500 nm)的反射光谱曲线。通过对塔山矿综放工作面煤与岩石试样的光谱特征和吸收机理以及不同矿区煤与岩石试样的光谱特征研究表明:① 煤层夹矸与顶板岩相比，煤层夹矸的吸收特征和曲线斜率绝对值偏小，主要是因为煤层夹矸中相对较多的不透明炭质物质遮蔽了无机离子在其特征波长处的吸收特征。虽然煤中基质(主要是C，H，O元素组成的有机物)是其矿物的5.3倍，但是有机基团在近红外波段没有明显的吸收特征，且大量不透明炭质物质遮蔽了无机离子在近红外波段的吸收特征，使得煤的光谱曲线较为平滑且呈上升趋势。② 煤与岩石光谱曲线的差异特征可用吸收谷深度之和、斜率和凹凸度来描述。

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煤炭学报

2020年第08期

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采煤机技术发展历程（三）——电牵引采煤机

作者(Author)：葛世荣

摘要：采煤机行走技术从钢丝绳、圆环链的柔性牵引，发展到液压驱动和电机驱动的自行走，改变了采煤机自动化控制模式，也奠定了智能化采煤作业的技术基础。基于采煤机牵引技术构成要素，从理论上归纳了112种采煤机行走技术选择，但受可靠性和可控性所限，实际上只构成了10多种采煤机行走技术，其中电动机可控调速与齿啮合传动相结合的电牵引技术成为当今采煤机最普遍采用的行走方式，也是长壁开采智能化采煤机的最佳选择。1948年英国发明无链牵引装置，1975年美国JOY公司研制出第1台交直流电牵引采煤机，1976年德国艾柯夫公司研制出第1台直流电牵引采煤机，1986年我国制造出第1台用于极薄煤层开采的电牵引单滚筒采煤机。这些研发机型成为电牵引采煤机发展的里程碑式创新。近15年我国在截割功率和采高技术指标上快速提升并赶超了国外产品，形成了剪刀状的电牵引采煤机型谱。

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中国煤炭

2020年第08期

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【视频】葛世荣校长推荐“智能化煤矿建设关键技术专题”

作者(Author)：葛世荣

摘要：点击“相关视频”，收看葛世荣校长对“智能化煤矿建设关键技术专题”的推荐。该专题刊登于《煤炭科学技术》2020年第7期。

煤炭科学技术

2020年第07期

相关视频

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我国智能化采煤技术现状及待突破关键技术

作者(Author)：葛世荣, 郝尚清, 张世洪, 张幸福, 张林, 王世博, 王忠宾, 鲍久圣, 杨小林, 杨健健

摘要：自实现机械化采矿后，进一步实现智能化以解放矿工就成为世界采矿界的科研目标。在回顾智能化采煤技术发展历程的基础上，对我国智能化采煤技术研究与应用现状进行系统回顾分析，并对未来待突破的关键技术进行展望。首先，介绍了智能化采矿技术的发展历程，概述了动力化、自动化、信息化等发展阶段对采煤工作面的要求，进而提出了智能化采煤工作面的基本要求；其次，从科研计划研究、国内学术论文发表、相关专利授权以及国内煤矿实践探索等方面，对我国智能化采煤技术的创新现状进行分析与总结。结果显示我国从“十一五” 起就开始重视智能化采煤技术的研究，通过10余年的大力发展，批准了近10个与采煤智能化技术有关的国家重点研发计划项目，同时产生一大批学术论文和授权专利，这些创新成果形成了薄煤层、中厚煤层、大采高与超大采高、特厚煤层等4种智能化采煤基本模式，并建成了近200处不同层次的智能化采煤工作面；再次，从采煤机、液压支架、刮板输送机、带式输送机、巷道集中监控技术等5个方面，归纳了在初级智能化采煤工作面上已成熟应用的35项智能控制技术；最后，针对复杂条件下的智能化采煤工作面技术难题，提出了有待进一步研究突破的精准定位、煤岩识别、智能支护、自主纠偏和智能煤流感控等5项智能化采煤关键技术，并给出相应的技术突破思路。通过调研分析，认为我国现阶段的智能化采煤装备技术总体已达到自主化、成套化、实用化的国际先进水平，未来还需进一步提高智采工作面的自主能力和适用范围。

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煤炭科学技术

2020年第07期

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智慧矿山数字孪生技术研究综述

作者(Author)：张帆, 葛世荣, 李闯

摘要：煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。数字孪生面向煤炭工业领域的互联互通及智能化应用，发挥连接物理世界和信息世界的桥梁与纽带作用，将在煤炭开采、视频监控、人机交互等方面提供更加实时、智能、高效的服务。面向智慧矿山技术需求，提出了基于数字孪生+5G的智慧矿山建设新思路，将“数字孪生+5G”与AI技术相结合，为实现智慧矿山提供一种创新的方法。首先从智慧矿山建设进展及应用方面存在的问题入手，系统地梳理和分析了当前智慧矿山研究和发展现状，通过研究新一代信息技术与工业技术融合应用，阐述了数字孪生的概念内涵，指出数字孪生是智慧矿山发展的必然趋势并将为智慧矿山赋能；然后针对智慧矿山建设的难点和痛点问题，提出了基于“数字孪生+5G”的智慧矿山体系架构理论，通过构建矿山数字孪生模型（MDTM）实现物理矿山实体与数字矿山孪生体之间的虚实映射与实时交互。聚焦智慧矿山建设目标，以智慧矿山系统建设、优化和关键技术为核心，基于矿山信息物理空间的数字孪生和深度学习方法，以实际矿井为原型设计了智能开采的数字孪生一体化方案，构建了全域感知、边缘计算、数据驱动和辅助决策的智慧矿山平台。最后针对智慧矿山的数字孪生应用需求，提出并探讨了数字孪生赋能智慧矿山的关键技术问题，并指出了未来需要实现的关键技术路径。本文旨在通过对智慧矿山的数字孪生技术研究，为数字孪生模型构建、协同控制与交互优化等提供思路，为未来智慧矿山建设与设计提供理论借鉴。

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煤炭科学技术

2020年第07期

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【视频】王国法院士、葛世荣校长等12位专家寄语《煤炭学报》“煤矿智能化关键技术”专题

作者(Author)：王国法, 葛世荣, 鲍久圣, 周福宝, 范京道, 马宏伟, 王杜鹃, 卢新明, 石智军, 毛善君, 黄曾华

摘要：点击“相关视频”，查看王国法院士、葛世荣校长等12位专家对《煤炭学报》“煤矿智能化关键技术”专题的寄语。

煤炭学报

2020年第06期

相关视频

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“煤矿智能化关键技术”专辑特邀主编致读者

作者(Author)：葛世荣

摘要：　　煤炭是人类生存的主要能源物质，在2019年的一次能源消费中，我国煤炭能源占比57.7%，世界煤炭能源占比约27%。在相当一段时期，我国仍要依靠煤炭能源作为经济社会发展的“工业粮食”，但其生产方式和利用将发生重大转变，必须走“智能安全开采，清洁高效利用”的高质量煤炭工业发展之路。　　　　1870年英国创造出世界第1台截杆式截煤机，人类实现了最早也是最简单的动力机械采煤。1948年，英国安德森公司推出第1台截盘式滚筒采煤机，1954年在英国奥尔蒙德煤矿薄煤层工作面实现了跺式液压支架与滚筒采煤机联合作业的综采工作面，人类进入了高级机械化采煤时代。此后，全球煤炭人都在不断追求实现智能化采煤，陆续诞生了采煤机遥控技术、电牵引技术、无链牵引技术、液压支架电液控制技术、记忆截割技术、自动跟随技术等变革性创新。　　　　2014年6月13日，习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上明确提出了“四个革命、一个合作”的重大能源战略思想，推动煤炭智能化开采技术革命提速进步。2016年6月，国家发展改革委、国家能源局出台我国《能源技术革命创新行动计划（2016—2030年）》，首次在国家层面制定了提升煤炭开发效率和智能化水平，研发智能化工作面，重点煤矿区基本实现工作面无人化的发展目标。2019年1月，国家煤矿安全监察局发布《煤矿机器人重点研发目录》，列出5类38种煤矿机器人，这是国际上第1个完整的煤矿机器人技术体系，也是推进智能采煤装备发展的引导。2020年3月，国家发展改革委、国家能源局、应急部、国家煤矿安监局、工业和信息化部、财政部、科技部、教育部8部委联合出台《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，明确了煤矿智能化发展的10项主要任务。到 2021 年，我国要建成多种类型、不同模式的智能化示范煤矿，井下和露天煤矿固定岗位实现无人值守与远程监控；到 2025 年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化；到 2035 年，各类煤矿基本实现智能化。由此可见，在习近平新时代能源战略思想指导下，近5年我国煤矿智能化发展方向引领、政策落实、目标明确、推动有力。　　　　当前，煤矿智能化开采技术研发与应用积极性之高、各界行动响应之快、成果涌现数量之多、实践探索范围之大，在我国煤炭工业创新发展历史上是少有的。为了展示目前我国煤矿生产智能化技术成果，《煤炭学报》汇集了这期专题论文，征集各方面在煤矿智能化技术创新与应用的成果和经验。　　　　在征文通知发出之后，广大作者投稿十分踊跃，展现出对本期专题的广泛关注，但受限于期刊版面，本期只能刊出36篇论文。在这36篇论文中，涉及到智能化架构论文4篇（占比11.1%），智能化生产论文17篇（占比47.2%，开采5篇、掘进4篇、支护3篇、运输5篇），智能化安全控制论文15篇（41.6%，煤矿机器人6篇、安全监测9篇）。在此，向为本期专题奉献佳作的论文作者表示感谢！　　　　煤矿智能化技术发展不是一蹴而就的，它是站在机械化、数字化、自动化的扎实基础之上，这其中凝聚着几代煤炭人的辛勤奉献，向他们致敬！它是依靠绿色开采、安全开采、科学开采、精准开采的理论模型支撑，这其中凝聚着煤炭行业院士、学者的智慧结晶，向他们学习！它是融合机器人、人工智能、大数据、工业互联网等技术架构，这其中召唤着青年一代科技工作者的创新攻关，为他们加油！　　　　期待我国煤矿智能化进步更快、水平更高、实力更强！

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煤炭学报

2020年第06期

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采煤机技术发展历程（二）——铣削式滚筒采煤机

作者(Author)：葛世荣

摘要：铣削式滚筒采煤机是采煤机械的一次变革,已成为煤炭开采的主力装备,我国滚筒采煤机开采煤炭产量占比达到80％以上.笔者梳理了国内外滚筒采煤机的发展历程, 考证了滚筒采煤机的技术变革节点.英国安德森公司于1948年改制成第1台滚筒采煤机, 开启了滚筒采煤机的制造史,我国自主生产滚筒采煤机比国外晚,但在采煤机结构调整时期，我国特大型滚筒采煤机研发及机型更新速度明显快于国外,近5年来更是创造了一批采煤机功率或采高的世界新记录.至今,滚筒采煤机发展经历７次变革,第1代采煤机是1952年诞生的安德森型固定滚筒采煤机,第2代采煤机是1963年创制的AB型可调高单螺旋滚筒采煤机,第3代采煤机是1972年出现的am500型液压牵引可调高双滚筒采煤机, 第4代是无链牵引采煤机,第5代是电牵引采煤机,第6代是仿形(记忆)截割采煤机,第7代是无人驾驶采煤机。本篇仅介绍机械牵引和液压牵引的滚筒采煤机,电牵引滚筒采煤机将另文叙述.统计表明,国外各公司设计生产了50余种非电牵引的滚筒采煤机,而我国设计生产了近100种非电牵引的滚筒采煤机。

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中国煤炭

2020年第07期

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