煤矿_ 「论文推荐」王国法：智慧煤矿与智能化开采技术的发展方向

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智能煤矿的总体目标是形成一个完整智能系统、全智能运行、科学绿色发展的新型煤矿产业链运行模式。

煤炭是我国的主要能源，也是最经济、最清洁、最能有效利用的能源。

中国的煤炭主要由钻井工人开采。经过多年的发展，我国的煤炭综采技术和设备已经从依赖进口转向完全国产化。10年来，通过智能开采技术和设备的创新研发，突破了一系列关键技术，引领了薄薄煤层智能综采、大采高和超大采高智能综采、特厚煤层智能综放开采技术和设备的发展。黄陵智能采矿示范矿、兖矿金鸡滩煤矿、世界上第一套8.2 m超高综采技术装备等标志性成果。已经完成了。建成了一批现代化、超大型、安全高效的煤矿，为全面推进智能煤矿建设和智能开采发展奠定了基础。

智能煤矿技术框架

智能煤矿顶层设计是确保智能煤矿建设方向正确的首要条件。

智能煤矿应以标准体系为基础，构建综合感知网络，构建高速数据传输通道，形成大数据应用中心，开发服务云服务平台，实现不同业务部门的按需服务。

智能煤矿的总体框架包括八个智能系统:

1.地下精确定位导航系统

2.挖掘开采精确探测的地质信息系统

3.智能快速采掘系统、矿井通风、给排水、主辅运输智能系统

4.工作面智能开采系统

5.危险源智能预警及灾害防控系统

6.矿井各站设备设施健康智能管理系统

7.煤矿地面分选、运输和生态建设智能系统

8.煤矿物联网集成智能管理系统

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智能煤矿的总体结构

智能煤矿智能系统设计与建设的基本原则是以网络集成安全、信息互联、数据共享与交换、功能协调为智能煤矿实现物联网所有功能的一般原则。

智能煤矿顶层设计与建设应遵循“突破信息壁垒”、“消除信息烟囱”、“消除信息孤岛”和“重复建设”的技术方法，遵循采矿规律，实现人工智能与采矿技术的深度融合。

智能开采是智能煤矿的核心。智能感知、智能决策和自动控制是智能采矿的三大要素。

智能采矿不同于一般的自动采矿，它具有自主学习和决策的功能，并具有自我感知、自我控制和自我校正的能力。具有这种能力的智能综采系统能够充分响应生产环境的变化，实现真正的智能开采，实现有限条件下的无人开采。

智能煤矿的关键核心技术

目前，煤矿智能开采和煤矿物联网技术取得重要进展，一批以智能开采为标志的先进煤矿和数字信息管理系统已经建成。

然而，由于煤矿开采条件的复杂性和多样性，大部分智能工作面仍远未达到预期效果，智能煤矿的建设仍处于起步阶段。

目前，智能煤矿需要重点关注以下五个研发方向:

1.随挖随采的精确地质信息系统和探测技术与设备

2.智能煤矿物联网技术与设备

3.巷道智能快速掘进技术及设备

4.智能无人采矿关键技术与设备

5.煤矿机器人技术及产品开发

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智能无人采矿技术及设备总体技术路线

智能煤矿巨系统综合管理平台

智能煤矿巨系统综合管理运营平台是整个智能煤矿的综合基础运营系统。它是建设智能矿山的基本操作平台，可以从底层获取和处理数据，从顶层支持应用服务，如功能软件、通信、大数据分析、云计算等。它可以解决子系统数据碎片化、无链接、无大数据分析支持等关键问题。

其基本特征包括:全面的数据标准化；统一的数据存储方案；实时数据传输；配置是可配置的；支持大数据分析；它是开着的。

包括实时数据、多媒体数据和管理数据在内的所有信息都可以通过局域网和广域网及时、可靠和安全地传输。必要的数据应确保时钟同步。

智能煤矿巨系统综合管理运营平台的核心包括:

1.基于以太网/网络协议的生产过程控制数据交换标准化

2.基于网络服务的信息系统跨平台交互

3.煤矿大数据采集分析处理平台的构建

4.开放式多系统管理软件和操作平台

根据业务逻辑，智能煤矿巨系统综合管理运营平台可以构建为以智能煤矿多系统综合管理运营平台为核心，包括以下内容:

1.井下精确定位、导航和5G通信管理操作平台

2.地质矿山快速信息动态管理操作系统平台

3.视频增强和实时数据驱动三维场景再现远程干预操作平台

4.环境危险源感知与安全预警系统管理运营平台

5.智能无人工作面系统管理操作平台

6.井下机械人群协同智能及饲料管理操作平台

7.全矿设备设施健康管理平台

8.分拣、运输和矿区规划设计智能管理运营平台

通过这个“1 8智能操作平台”，实现了多层次、多信息的融合处理和操作，从而实现了所有生产环节的智能协同生产。

智能煤矿与智能开采的发展目标

智能煤矿和智能开采核心技术的研发作为煤炭产业转型升级和技术革命的战略目标，已经成为矿业升级发展的强大动力。

然而，智能煤矿的建设不能靠简单的技术改造来完成。需要不断探索和解决所涉及的一系列关键技术。借助新一代信息技术带来的发展机遇、第四次工业革命的成果和新技术的发展，可以与煤炭开发技术深度融合，打造绿色、安全、高效的煤矿开发新模式。

智能煤矿的总体目标是形成一个完整智能系统、全智能运行、科学绿色发展的煤矿整个产业链的新运作模式。智能开采是煤炭综合机械化和自动化开采技术的新发展。其总体目标是实现无人采矿。

智能煤矿和智能采矿技术的发展还处于初级阶段，必然会经历一个从初级智能到高级智能的不断发展过程。其分阶段目标如下:

短期目标:到2020年，在当前煤矿信息化、数字化和智能开采技术成果的基础上，通过推广和技术升级建设100个示范煤矿，初步构建智能煤矿系统框架，实现采掘运输主要环节的单系统、单技术的智能决策和自动运行，实现工作面无人操作、巡检和远程监控的自动化生产。

中期目标:到2025年，攻克一批智能煤矿和智能开采短板技术，提高煤矿的智能水平，全面实现所有大型煤矿的智能开采，建设多信息集成智能煤矿系统，实现采掘运输多系统的智能决策和自动协同作业，取代机器人进行井下主要岗位作业、安全控制和应急救援以及工作面无人作业。

长期目标是到2035年全面突破和完善智能煤矿和智能开采的关键技术，全面实现煤矿智能化和现代化，在煤矿和矿区建立多产业链、多系统一体化的智能煤矿系统，全面实现生产管理信息数字化、各主要生产环节的智能决策和自动化操作，实现全矿井一线作业、安全控制和应急救援的自动化和无人化操作。