《智能矿山》理事会特刊:煤矿智能化先进实用技术创新与实践

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《智能矿山》理事会特刊:煤矿智能化先进实用技术创新与实践

来源：智能矿山

行业视野: 智能化
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专家; 27篇
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曹家滩煤矿智能辅助运输系统建设与应用

作者(Author)：王龙

摘要：曹家滩煤矿智能辅助运输系统经过总体规划设计,兼顾安全、环保、便捷、人性化,利用5G通信、AI 摄像头、图像识别、路径规划、扫描地图、精准定位技术,可节省调度排班时间、避免车辆安全事故、提升员工工作效率。智能辅助运输系统建设以车辆精确定位信息为基础,通过车载终端实现对井下车辆实时状态的监控,结合煤矿生产过程中约车、派车、运输物料的实际情况,搭建一套专属约车系统软件,并配合副斜井行车安全防护设施和井下重要交通路口的红绿灯,优化辅助运输作业流程,可实现辅助运输业务信息化全覆盖。

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智能矿山

2024年第02期

476

267
黄陵矿业智能安全风险防控系统建设探索与成效

作者(Author)：李团结, 王博翰, 马骋

摘要：近年来,在安全生产领域,我国积极推行“安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制”,出台(修订) 了《安全生产法》《关于推进安全生产领域改革发展的意见》《关于实施遏制重特大事故工作指南构建双重预防机制的意见》等一系列配套法律法规。推行“双重预防机制”,首要是做好安全风险防控,把安全风险防控挺在隐患治理前面的做法,在安全生产实践中得到了广泛认可。2017—2022年,全国共发生煤矿事故1 001 起,其中70.5%是由“人”的不可控性而引起“零敲碎打”的安全事故。同时煤炭开采地质条件复杂,各种不可预见的因素都可能造成安全事故,因此煤矿安全管理工作任重道远。陕西陕煤黄陵矿业有限公司(简称黄陵矿业)始终坚持“管安全就必须控风险”“一切事故基于风险”的核心理念,以解决由于煤矿人员安全意识淡薄及不按流程作业、井下设备和环境复杂而导致“零敲碎打”安全事故频发的问题为主要研究方向。在安全管理体系方面,黄陵矿业形成了“四治理一优化”的安全管理体系(强化灾害超前治理、加强安全生产环境治理、狠抓安全生产标准化动态达标治理、实施人的不安全行为治理、开展生产系统优化) 并积极引进NOSA五星安健环综合风险管理系统,通过全面开展安全风险辨识评估,将辨识评估结果应用到安健环企业标准的修订中,不断提高实际工作对法律法规和企业标准的“依从性”,发挥了动力引擎作用。针对“人”这一主要因素,为实现“零敲碎打”事故“零”的目标,黄陵矿业构建了智能安全风险防控系统,将人工智能等前沿技术赋能于风险分析、隐患识别、应急处置联动、员工教育培训等安全活动。该系统以保护职工安全为核心,以人员“三违”、岗位标准化作业、设备运行、作业环境等安全管控业务场景为出发点,以安全风险知识库建设为基础,以计算机视觉、物联网知识图谱和相关的人工智能算法为主要技术手段,通过智能采集系统对井下关键场所、关键岗位和关键作业流程进行实时监控,并通过智能决策系统及时对“人的不安全行为”“物和环境的不安全状态”“关键作业的不规范操作”进行全程防控,最终形成了“事前防范、事中控制、事后总结”的立体化安全管理体系,安全管理工作由“事后查处”向“全程预防”转变,为优化煤矿安全生产管理过程提供技术支撑。

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智能矿山

2024年第02期

422

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智能化建设助推陕西能源煤电一体化发展——专访陕西能源投资股份有限公司总工程师王水利

摘要：数字化、智能化、智慧化是企业信息化发展的高级阶段,是衡量企业发展水平的重要标志之一。大力推进数字化转型升级已成为现代企业高质量发展的迫切需要。陕西能源投资股份有限公司(简称陕西能源) 是陕西投资集团有限公司(简称陕投集团) 煤电板块的专业化子集团,是国务院国有资产监督管理委员会第一批深化国企改革“双百企业”,其前身陕西汇森煤业开发有限责任公司成立于2003年9 月,2019 年5 月28 日重组创立,2023 年4 月10日在深圳证券交易所主板上市。近年来,陕西能源聚焦贯彻落实“资源资本化、资本产业化、产业效益化、效益价值化”创新思路,着力实施智慧电厂、智能矿山、智识办公“三智”工程,在智能矿山建设方面取得较好成效。为深入了解和推广陕西能源在矿山智能化建设中取得的创新成果、工作经验,《智能矿山》编辑部专访了陕西能源投资股份有限公司总工程师王水利。

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智能矿山

2024年第02期

421

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煤矿智能化建设面临的问题与解决思路

作者(Author)：郭奋超, 拓宏平

摘要：煤矿智能化建设在促进生产效率、降低事故风险和改善工作环境方面具有巨大潜力。近年来,通过科技企业、科研院所与煤炭企业的探索和实践,煤炭行业智能化建设已取得明显成效,但距离智能化减人、增安、提效的建设目标还有很大差距。煤矿智能化建设的本质是通过数字化手段全面感知煤矿生产现场的运行情况,并对海量数据分析与复用,实现智能控制和智能决策。目前,煤矿智能化建设仍处在数据感知和简单分析与决策的阶段,如遇到煤矿生产设计、采掘平衡等专业度较高的分析决策问题时,显得束手无策。当然,目前的数据算法模型对数据质量要求较高,数据可靠性差、专业支撑能力弱等因素,也是影响智能化发展的主要原因,煤矿智能化建设亟需解决该类问题。笔者将从煤矿智能化技术与管理2 个方面展开论述,找出现存问题并提出解决思路。

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智能矿山

2024年第02期

594

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智慧矿山技术内涵与进展

作者(Author)：卢新明

摘要：煤炭是我国的主要能源和工业原料,但同时也是不可再生资源,我国煤层赋存条件十分复杂、开采环境比较恶劣、开采作业的安全形势较为严峻,要实现安全、高效、低耗、绿色开采,特别是高采出率的无损失开采和提高矿工工作与生活的幸福指数,必须采用新理念、新技术和新工艺,实现少人化和无人化采矿,数字化和智慧化开采已成为采矿工业发展的必由之路。在王国法院士的倡导和带领下,我国采矿领域的专家、学者和工程技术人员围绕“机械化换人、自动化减人”专项行动,进行了大量的技术研究和应用实践。2020 年2 月,国家发展改革委、国家能源局等八部门联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》(简称《指导意见》) 要求加快生产煤矿智能化改造,提升新建煤矿智能化水平,鼓励具有严重灾害威胁的矿井加快智能化建设,率先提升智能化水平;并规划了到2021 年、2025 年和2035 年各类煤矿的智能化建设目标。2020 年12 月,国家能源局、国家矿山安全监察局公布了首批智能化示范建设煤矿,并于2021 年6 月发布了《煤矿智能化建设指南(2021 年版)》(简称《建设指南》)。目前大部分首批智能化示范建设煤矿已通过验收,但大多数智能系统仅解决了从无到有的问题,离《指导意见》《建设指南》的目标要求还有很大差距。2023年11 月,全国矿山智能化建设工作会指出全国矿山智能化建设在顶层设计、科技创新、示范引领、减人增安等方面取得了一定成效,但仍存在总体水平不高、整体进展缓慢、部分地区和单位理念不俱进、思想不重视、责任不落实、发展不平衡、难题未攻克等问题,要加快完善煤矿智能化建设的时间表、路线图,摸清底数,建立台账,做到“能上尽上、能上快上”,攻克关键难题,加速智能化实用装备研发应用,推进数据融合共享,引进和培养专业人才。笔者以智慧矿山的定义及内涵、智慧矿山核心平台、透明地质与地质保障系统、重大灾害精准预警系统、矿井智能通风系统、智能采掘建模和定位、透明矿山管控平台等关键技术为主线,简要介绍近年来笔者团队在智慧矿山领域取得的突破性成果和研究进展,为进行智慧矿山建设的企业和技术人员提供参考。

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智能矿山

2024年第02期

664

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煤矿机器人关键技术与应用场景分析

作者(Author)：裴文良

摘要：煤炭作为重要的能源资源,其开发利用面临着日益复杂的生产环境和安全挑战。为提高生产效率、降低成本、确保矿工安全,煤矿智能化技术被广泛应用于煤炭开采。煤矿机器人结合机器学习与人工智能技术,逐渐被应用于煤矿生产与安全管理。煤矿机器人具备自主导航、环境感知、生产作业和数据采集等功能。其采用先进的传感器、导航系统和控制算法,能够在复杂、恶劣的矿山环境下协助或代替人工进行危险作业。在传统的煤矿生产过程中,人工操作存在较高的风险,而且不能满足现代化煤矿的安全高效生产需求。因此,集成了机器人技术和智能化技术的煤矿机器人可以保障更高效、安全地生产,成为煤炭行业转型升级的重要技术。

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2024年第01期

505

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煤矿智能高效掘进施工方案与关键技术装备

作者(Author)：田胜利

摘要：煤炭作为我国的兜底保障能源,其能源主体地位将在未来很长时期内保持不变。随着国内电力需求和工业发展的需求,煤炭资源的开采需求仍将持续保持增长趋势。为保障煤炭工业的高质量发展,煤矿智能化是煤炭工业发展的必然之路,也是我国实现“碳中和”目标的必然要求。2020 年2 月,国家能源局、国家发改委等八部门联合印发了《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3 个阶段性目标:到2021 年,建成多类型的智能化示范煤矿;到2025 年,大型煤矿基本实现智能化;到2035 年,各类煤矿基本实现智能化,建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。

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智能矿山

2024年第01期

505

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煤炭智能装车系统机车自动驾驶技术在宝日希勒的应用

作者(Author)：孟峰, 韩宝虎, 赵亮, 张磊, 陈国涛, 华正杰, 齐永立

摘要：煤炭产业数字化和智能化是一场广泛而深刻的系统性变革,以煤矿智能化为支撑的新业态高质量发展是煤炭产业发展的根本保障。国内多家科研企业瞄准煤炭智能化方面,致力于解决煤炭企业在采煤及运输作业过程中机械化、自动化、信息化程度不足的问题,其中天地科技股份有限公司自主开发的煤炭装车站自动装煤系统已在许多煤矿企业部署应用,该系统采用带式输送机实现煤炭自动传送并根据列车速度动态调整装配溜槽的流量,能够有效改善煤炭装载效率。

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智能矿山

2024年第01期

367

166