“煤矿智能化建设关键技术”热文精选_中国煤炭行业知识服务平台

“煤矿智能化建设关键技术”热文精选

长期以来，科学前沿的重点领域和方向一直是科学家团体、科技规划部门、科技行业管理者、产业经济界等密切关注的问题。而对学术论文、学术关系等的计量分析，可以揭示学科发展趋势，展现重点领域和方向。为此《煤炭科学技术》编辑部从近3年来发表的百余篇“煤矿智能化建设关键技术”论文选出45篇具有前瞻性的论文，通过提炼研究创新点，助力领域科研工作者快速抓住领域研究热点。

行业视野: 智能化
类别; 189个
关键词; 181位
专家; 45篇
论文; 28011IP
点击量; 62841次
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专题栏目

矿井智能一体化管控平台设计及应用

作者(Author)：张晓霞, 陈思宇, 苏上海, 王海力

摘要：随着煤矿智能化建设进程的推进，制约行业发展的一些问题也逐渐凸显，例如“信息孤岛”现象尚未彻底解决，大量基础条件较差的矿井仍未打通子系统之间的数据流通壁垒，先进矿井的数据平台也主要停留在数据集成阶段，尚未实现数据的跨系统融合，无法实现业务协同；煤矿企业管理信息化水平相对于其他先进行业有较大差距，横向和纵向的管理模式仍较为落后，大多仍停留在传统的非信息化或半信息化模式，缺乏一体化、协同化的管理体系；共享平台缺失，重复开发了众多功能相对单一的同质化软件，无法实现优质软件的复用和技术积累的共享；设备通信接口不统一、数据协议标准不一致，系统集成难度大，协同控制水平低等问题。因此，建设矿井一体化管控平台，融合井上、井下各自动化子系统数据，实现统一监控、统一调度和统一决策已经成为了煤矿行业的迫切需求。参照国家及行业相关标准，明确了矿井一体化管控平台的内涵，并对照智能化煤矿的三级评价体系，结合智能化建设目标，分别梳理了初级、中级、高级矿井一体化管控平台的建设要求。并据此完成了矿井一体化管控平台的总体架构设计，确定了各个部分的功能划分和技术实现方式。随后具体阐述了矿井一体化管控平台应用的统一EIP协议、大数据融合平台、容器化平台、数据交换共享以及主数据管理等关键技术。最后介绍了系统平台在实际应用中的部署架构和协同方式，通过试运行系统验证了矿井智能一体化管控平台的数据融合能力和综合管控能力，该平台可以有效支撑煤矿的生产、安全、管理需求，加强纵向联动和横向协同，推进矿井的安全、高效、精细化运营，实现降本增效。

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煤炭科学技术

2022年第09期

514

1291
大采高综采工作面设备智能控制系统研究

作者(Author)：冯银辉, 崔耀, 王旭峰, 秦泽宇, 王志强, 毛自新

摘要：随着智能综采设备技术的不断发展，单机设备的智能化程度不断提高，也面临着大采高设备间不能有效互联互通，严重影响协同效率的新问题，而在8 m以上大采高智能化集控技术上，目前仍是空白，没有可借鉴的成功经验。为保证大采高综采工作面生产过程高产、高效、连续有序进行，研发了大采高综采工作面设备智能控制系统。该系统以Ethernet/IP实时工业以太网总线协议为基础，根据大采高综采设备的运行和通讯特点，构建了统一、高效的综采设备通讯协议标准，建立了统一的服务器、存储及数据接口标准，统一了单轨吊集中控制室、移变列车集中控制室和地面智能专家决策平台3个控制平台，实现整个工作面设备的监控与数据交互的功能，同时降低了平台操作的学习难度。采用两层控制模式，主从冗余控制方案，保证数据的稳定性和一致性，提高了系统整体的控制效率；根据综采设备工作和生产环境的特点，构建了综采设备联动控制模型，实现了采煤机联动控制、“三机”联动控制、支架、泵站联动控制，提高设备间协同效率；系统的集中控制与协同控制功能，可以实现大采高综采设备一键启停、协同作业；智能分析专家决策系统存储并分析工作面设备历史数据规律，同时引入专家经验规则，专家诊断知识库，构建了闭环决策，指导工作面生产。

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煤炭科学技术

2022年第09期

272

336
矿用F5G架构的智能化煤矿建设方案研究

作者(Author)：温良, 吴文臻, 李起伟

摘要：为进一步加快F5G技术在煤矿中的认知和应用普及，促进我国煤矿智能化发展，基于F5G新技术，针对矿用F5G全光工业网架构的PON网络大带宽、高可靠性、扁平化、易部署、易管理等优势特点，构建以物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联、机器人为技术基础的智能化煤矿建设方案。论述了矿用 F5G工业光网功能、F5G+5G融合组网设备及架构，分析了矿用井下F5G+5G一张网应用优势特点；重点探讨了矿用F5G智能化建设方案的无源光网络满足煤矿井下防爆要求、无源网络自生长满足煤矿井下定期移动需求、应用场景的业务安全等3个方面的优势；研究了矿用F5G架构的智能化煤矿建设的4种典型应用场景：视频监控+边缘分析、远程控制网低延时实时传输、监测监控传输网、矿用5G+融合通信系统承载网，为F5G架构的智能化煤矿建设方案提供技术思路及方法。文中论述的矿井F5G网络建设特点、网络架构、应用场景、优势及生态等，为推动建设矿用F5G+智能化煤矿方案在煤矿井下的应用，有力促进煤炭工业的高质量发展；同时，煤矿F5G的深入推广应用，也需要全行业包括煤矿生产企业，集成商，网络设备供应商等的协力合作，构建创新、协同、开放、合作的煤矿F5G应用生态。

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煤炭科学技术

2022年第11期

218

430
带式输送机智能化关键技术现状与展望

作者(Author)：王海军, 王洪磊

摘要：带式输送机是煤炭主运输系统的关键装备，带式输送机的智能化是矿井煤炭安全高效运输的重要保障，对于提升煤矿安全水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。在新技术革命的推动下，带式输送机智能化领域处于加速发展阶段，信息系统平台、智能控制、测量感知等智能化关键技术不断取得进展，呈现多点突破、全面发展的态势，但相关技术在煤矿企业多为试验性应用，未得到普遍推广。综述了近年来带式输送机智能化关键技术的发展情况，分析了工程应用中存在的问题，指出了带式输送机智能化关键技术的发展趋势。首先，概括介绍带式输送机智能化的发展历程，重点阐述不同承载方式的带式输送机的技术特点及对智能化发展的技术要求；然后，以托辊式带式输送机为对象，分别介绍带式输送机节能运行技术、煤流量感知技术、健康状态监测技术和安全保障技术等智能化关键技术的研究现状，梳理了计算机视觉、大数据分析、智能控制与决策等技术在工程中的应用情况，对存在的问题及未来发展趋势进行讨论；最后，结合对国内外相关技术研究成果的分析，从智能化监测与控制研究的角度出发，指出了带式输送机变频节能控制、非接触式煤流智能感知、基于多源信息融合的透明输送和虚拟现实等智能化关键技术的研究方向。

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煤炭科学技术

2022年第12期

689

1010
基于“云−边−端”协同的煤矿火灾智能化防控体系建设

作者(Author)：陈晓晶

摘要：针对智能矿山火灾防控子系统建设过程中数据采集及执行层不全面、边缘计算功能未体现、综合防控平台建设标准不明确等问题，对照国家及地方煤矿智能化建设标准中火灾防控相关条款，提出了基于“云-边-端”协同的架构体系。增设光纤测温、MEMS 温度传感器、巡检机器人等火灾数据感知装置及灌浆、注氮、自动洒水、巷道快速封闭装置等火灾执行控制装置，形成数据感知与执行控制层，负责感知火灾数据信息以及执行云计算中心或边缘侧下发的控制命令；增加边缘计算装置，形成边缘计算层，实现对现场防灭火装置的联动控制；以“智能矿山基础信息平台”为中台底座，建立智能矿山火灾防控业务应用，形成平台防控层，融合专家知识库，对火灾防控关键指标进行专业分析。形成云平台层智能分析、边缘层就近分析控制、感知执行层数据采集及执行的综合防控体系，且辩证分析了“云−边−端”火灾防控体系三层之间的对立统一关系。探讨了无线低功耗火灾传感器、巡检机器人、火灾危险区域监测点部署优化、边缘侧配套物理装置、边缘侧火灾预警算法、决策边缘计算算法、边缘节点部署策略、综合防控平台、火灾数据治理、火灾预警及决策模型等关键装置及技术。

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煤炭科学技术

2022年第12期

276

371
煤矿智能化开采新进展

作者(Author)：王国法, 徐亚军, 张金虎, 张坤, 马英, 陈洪月

摘要：智能化开采是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。经过多年发展，我国智能化开采形成了薄煤层和中厚煤层智能化无人操作，大采高煤层人－机－环智能耦合高效综采，综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤，复杂条件智能化＋机械化4种智能化开采模式。为了解决工作面综机装备智能决策难题，研发了工作面智能协同控制系统，实现采煤机自适应割煤与自主感知防碰撞，基于煤流量智能感知的采煤机、液压支架、刮板输送机等综采装备的协同联动，工作面综采装备与端头和超前支架的联动控制。上述研究成果在陕北侏罗纪1.1ｍ硬煤薄煤层、金鸡滩煤矿8ｍ超大采高综采、金鸡滩煤矿9 ｍ以上硬煤特厚煤层综放开采进行应用，效果显著，实现了陕北侏罗纪1.1ｍ硬煤薄煤层高效智能化无人开采，8ｍ超大采高工作面人－机－环智能耦合高效综采，9ｍ以硬煤上特厚煤层超大采高智能化综放开采。

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煤炭科学技术

2021年第01期

2396

4205
基于透明地质大数据智能精准开采技术研究

作者(Author)：毛明仓, 张孝斌, 张玉良

摘要：透明工作面是目前智能化开采的重要研究方向，是实现无人化开采的重要途径。针对记忆割煤应用效果较差、传感器精度低、大数据融合应用率低、无法根据工作面地质条件变化进行自主感知、决策和调整等问题，开展了基于透明地质数据智能精准开采的研究与实践应用。通过钻探、巷道测量和槽波勘探等物探手段来构建较精准的透明工作面三维模型，提前规划截割模板，再联合应用惯性导航技术、雷达定位技术和大数据分析决策技术，来不断修正截割模板，最后通过井下精准控制中心来完成对采煤机和液压支架的精准控制。该技术将当前基于记忆截割的“智能开采1.0”阶段升级为基于透明地质规划截割的“智能开采3.0”阶段，实现由传统的记忆割煤向三维空间感知和自动截割的技术跨越，具有很强的适应性和实用性。

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煤炭科学技术

2021年第01期

1005

1218
深部煤炭资源智能化开采技术现状与发展方向

作者(Author)：李伟

摘要：深部煤炭资源开采采场地应力高、采动影响强烈，冲击地压灾害时有发生。智能化开采是深地资源开采的重要手段，深部资源安全绿色、智能高效开采技术与装备亟需研发，以加快开展千米深井智能开采实践。根据兖矿集团多年来煤矿开采的技术经验，在分析智能化开采技术现状的基础上，围绕煤炭资源深部开采灾害防治和探-掘-采等关键生产环节，分别对矿井地质探测与建模、深井灾害防治技术、智能化掘进与开采技术现状及存在的问题进行了阐述，展望了深部煤炭资源智能化开采趋势，提出了各项技术相对应的具体研究内容及预期研究目标。目前三维地质建模技术可基本辅助规划井下安全生产，但仍处于起步阶段，探测精度不够，缺乏实时处理功能，实现地层精准模型构建有待高精度探测技术与数据处理方法展开研究；矿震观测系统的引进及发展有助于冲击地压防治，但仍需在关键层运动特征监测及灾害治理手段方面深入研究，同时须进一步提升矿井热害防治智能化水平；智能化采掘技术在基础理论、装备研制等方面取得长足进步的同时，应该向复杂地质条件下煤层及装备协同控制方面投入更多研究。

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煤炭科学技术

2021年第01期

864

1221