“煤矿智能化先进实用技术创新与实践”特刊

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“煤矿智能化先进实用技术创新与实践”特刊

来源：智能矿山

行业视野: 智能矿山
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专家; 14篇
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黄陵矿业智能化快速掘进技术实践与创新

作者(Author)：雷贵生, 黄伟, 马骋

摘要：煤炭是我国当前及未来较长时期的主体能源，是保证我国能源安全稳定供应的战略基石，对我国经济发展起到重要支撑作用。目前，我国煤矿数量达4 700处，产能约 40亿t/a，其中，年产120万t以上的大型现代化煤矿 1 200处，煤炭产量占全国煤炭总产量的80%左右。这些大型现代化煤矿广泛采用“一井一面”的集约化开采方式，每年新掘巷道长度约12 000 km，每个综采工作面平均推进进度达30 m/d，要求单个掘进队的巷道掘进进尺达70 ～ 80 m/d，而我国煤矿巷道综掘平均掘进进尺为10 m/d，传统的综掘方式已无法满足综采工作面需求，通过增加掘采队伍比例来满足综采工作面需求的方式已不可持续。因此，巷道快速掘进技术是煤炭高效生产的客观需求。

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2022年第06期

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煤矿主煤流运输系统技术现状及发展趋势

作者(Author)：蒋卫良, 刘冰, 郗存根

摘要：带式输送机是煤矿主煤流运输系统的重要装备，是保证煤矿连续运输的关键设备。煤矿带式输送机关键技术的发展可分为 3代：第1代，“十一五”期间，煤矿带式输送机技术以大运量、长运距、高带速、大功率为主要特征，研究带式输送机整机及主要元部件（如输送带、托辊、驱动装置、张紧装置等）的可靠性，采用调速液力偶合器、CST、电软启动技术和多点多机驱动技术，实现了单机的大型化；第2代，“十二五”期间，随着电子信息、传感器与自动监测技术的进步，煤矿带式输送机在大型化发展的基础上应用了变频调速、自动化集中控制、综合保护、自动监测、故障诊断等关键技术，提升了煤矿带式输送机自动化水平；第3代，近年来，永磁直接驱动技术在煤矿带式煤矿主煤流运输系统技术现状及发展趋势蒋卫良刘冰郗存根输送机得到广泛应用，轻量化低阻力输送带、低阻力高速托辊等节能关键技术取得突破，关键位置检测技术、无人巡检技术、智能协同控制和在线监测与故障诊断等先进技术与装备的应用，进一步提高了煤矿带式输送机的可靠性和智能化水平。煤矿带式输送机技术迭代如图1所示。

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2022年第06期

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矿井智能通风成套技术装备研究及应用

作者(Author)：张浪, 姚海飞, 李伟, 杨勇, 孙喜贵, 刘彦青, 郑义

摘要：矿井通风安全是煤矿安全的核心和基础，是保障矿井安全生产的重要保证。在煤矿正常生产期间，为保证井下作业空间风量充足，防止风流中有毒有害气体浓度与粉尘浓度超标，避免火灾、粉尘灾害、瓦斯灾害事故的发生，须对通风系统进行监测与管控。在矿井发生瓦斯爆炸、煤尘爆炸、火灾、煤与瓦斯突出等灾害时，通风设施容易受到不同程度的破坏，造成局部风流状态紊乱，甚至导致整个矿井风流处于紊乱状态，对灾变风流的应急控制是防止事故损失扩大和避免中毒、窒息等次生灾害事故发生的重要保证。

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2022年第06期

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煤矿供电智能化关键技术及建设方案研究与应用

作者(Author)：张文瑞

摘要：如果把煤炭比作“工业的粮食”，那么供电就是煤矿生产的“血脉”，煤矿供电系统是煤矿安全生产的基础保障系统，是煤矿的动力源泉和安全保障，供电不安全将给煤矿安全生产带来严重威胁。因此，煤矿智能化建设过程中将供电智能化建设作为核心和基础之一，对于保障煤矿智能化高质量发展具有重要意义。

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2022年第06期

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以双重预防机制实现智能矿山愿景用灾害综合防治系统保障智能矿山安全

作者(Author)：李爽, 贺超, 薛广哲

摘要：智能化煤矿是煤炭行业未来的发展方向，也是转型升级的重要路径。2021年12月国家能源局印发《智能化示范煤矿验收管理办法（试行）》（以下简称《验收管理办法》），为智能化煤矿建设提供了权威、规范的标准，将在很大程度上提高煤矿智能化建设的热情，规范并加速煤炭行业的智能化建设进程，对于煤炭行业的高质量发展具有重要意义。《验收管理办法》将智能化煤矿安全纳入重要地位，明确提出要建设智能化双重预防机制，实现灾害综合防治。影响煤矿安全的危险因素众多，且相互耦合，必须要从技术和管理2个方面同时进行管控。智能化安全是智能化矿山的重要组成部分，是智能化矿山建设的优先环节。智能化建设在减人提效的同时，也应该保证对影响煤矿安全的各个危险因素的变化情况有更加全面、准确、及时的了解和掌握，使煤矿安全生产逐步走向透明化，为安全管理创新提供可能。

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2022年第06期

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露天煤矿智能化建设构建场景生态是关键

作者(Author)：王忠鑫, 田凤亮, 辛凤阳, 宋波, 李杰, 曾祥玉

摘要：数字技术是露天煤矿智能化建设的基础，安全、高效生产是主要推动力。但露天煤矿在智能化建设过程中出现了“为什么要建设”“建设什么”“怎样建设”等疑问，根本原因是无法清晰描述数字技术与露天煤矿建设、生产、管理等实际活动的关系，主要表现为数字技术应用场景单一，尚未形成场景生态，从而导致智能化建设工作的系统性不足、效果不好。场景是露天煤矿智能化实施过程中的最小单元。一个智能化场景可以依托若干种技术实现，但如果技术脱离了场景就只是技术，不再具有实际意义。场景可以是基于信息物理系统的挖掘机远程操控，也可以是基于人工智能的输送带探伤，但不会是信息物理系统与人工智能。换言之，智能化场景产生于需求，具象化于技术。从单一需求的尺度看，露天煤矿各个场景相对独立，从综合需求的尺度看，各个场景相互依赖、彼此制约。挖掘机的生产效率可以通过合理的规划来提升，但同时也受制于爆破质量，爆破质量可以通过优化孔网参数来提高，但同时也受制于地质建模的精细程度，地质建模精细度取决于勘探的精细度。露天煤矿智能化建设日新月异，传统的需求导向研究范式已不再适合新形势的需要，研究范式的转移迫在眉睫。露天煤矿智能化建设必须以系统科学为基础理论，构建“场景生态”是关键。

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2022年第06期

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