我国煤矿智能化技术十年发展与实践 被引量：2

1

作者 范京道 黄克军 +5 位作者 李川 杨明 黄晓俊 闫振国 宋岳 曹宇 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第7期1-24,共24页

煤矿智能化建设是顺应技术革命和产业变革,新一代信息技术与煤炭开发利用技术的深度融合应用,是煤炭产业升级转型和优质发展的必然选择。自2014年黄陵矿业建成了我国首个地面远程智能采煤工作面以来,逐步形成了薄煤层、中厚煤层、厚煤... 煤矿智能化建设是顺应技术革命和产业变革,新一代信息技术与煤炭开发利用技术的深度融合应用,是煤炭产业升级转型和优质发展的必然选择。自2014年黄陵矿业建成了我国首个地面远程智能采煤工作面以来,逐步形成了薄煤层、中厚煤层、厚煤层综采及放顶煤智能化开采技术,由黄陵矿业推广应用至全国主力生产矿区,并形成了煤矿智能化开采理论技术装备与标准体系,煤矿智能化开采技术的整体突破带动了我国煤矿智能化发展。自2020年国家发展改革委员会等八部委印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》以来,我国煤炭行业进入以智能化开采带动其他核心技术突破的煤矿智能化时代,并形成包括信息基础设施、地质保障、开采、掘进、运输、通风与压风、供电与供排水、安全监测监控、经营管理、资源综合利用等煤矿智能技术,使我国煤炭开发技术水平得到跨越提升,推动煤矿建设向安全、高效、绿色、智能方向发展。随着煤矿智能化建设发展,煤矿建井技术装备研发滞后,与煤矿智能化发展不匹配、不协调,严重制约了我国优质煤炭资源的安全高效开发。研究基于煤矿建井阶段的智能化发展需求,提出了“智能化建井,建智能矿井”的定义与科学内涵,分析了建井面临基础理论研究薄弱、智能化建井装备研发滞后及工程技术突破难等问题;构建了智能化建井系统总体架构,研发了基于斜井敞开式全断面掘进机和竖井钻机“一钻完井”的智能化建井技术装备体系,并建成国内首个智能化建井技术示范工程。近10年的发展实践表明,我国煤矿智能化建设带动了煤矿行业的整体技术跃迁与高质量发展。 展开更多

关键词 智能化开采 智能化煤矿 智能化建井 煤炭产业升级 建井技术装备

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煤矿智能化开采技术创新与发展 被引量：105

2

作者 范京道 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第9期65-71,共7页

为了实现煤矿"机械化换人、自动化减人",加快提升煤矿灾害防治技术水平和安全科技保障能力,结合陕煤集团黄陵矿业公司中厚煤层智能化无人综采技术的成功实践经验,介绍了研发机架协同"割三角煤"工艺,超前支架远程监... 为了实现煤矿"机械化换人、自动化减人",加快提升煤矿灾害防治技术水平和安全科技保障能力,结合陕煤集团黄陵矿业公司中厚煤层智能化无人综采技术的成功实践经验,介绍了研发机架协同"割三角煤"工艺,超前支架远程监控系统,远程操作系统,工作面视频监控等关键技术,科学分析推广应用该套技术可能面临的主要问题及制约因素,指导该套技术的全面推广应用;同时,有针对性地对今后智能化综采技术的科研攻关重点和创新发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 智能化综采 自动跟机 视频监控 自动找直技术

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煤炭智能化开采关键技术创新进展与展望 被引量：218

3

作者 王国法 范京道 +1 位作者 徐亚军 任怀伟 《工矿自动化》 北大核心 2018年第2期5-12,共8页

全面总结了薄煤层和较薄煤层智能化开采、厚煤层大采高和超大采高智能化开采、特厚煤层综放开采智能化技术的创新与实践,分析了存在的不足;提出了综采装备适应围岩活动及环境动态变化所需攻克的采煤机智能调高控制、液压支架群组与围岩... 全面总结了薄煤层和较薄煤层智能化开采、厚煤层大采高和超大采高智能化开采、特厚煤层综放开采智能化技术的创新与实践,分析了存在的不足;提出了综采装备适应围岩活动及环境动态变化所需攻克的采煤机智能调高控制、液压支架群组与围岩的智能耦合自适应控制、工作面直线度智能控制、基于系统多信息融合的协同控制、超前支护及辅助作业的智能化控制5项关键技术,为将智能开采由目前的初级阶段升级为自学习、自决策、自修正的高级阶段奠定技术基础;对煤炭行业近期、中期和远期提出了智能化、有限无人化和流态化的技术发展方向和目标,展望了可能的发展路径及需要突破的关键技术和发展方向。 展开更多

关键词 煤炭开采 智能化开采 无人化开采 流态化开采 采煤机智能调高 智能耦合自适应控制 工作面直线度智能控制 协同控制

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煤矿智能化开采技术研究现状及展望 被引量：84

4

作者 唐恩贤 张玉良 马骋 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期111-115,共5页

通过分析煤矿智能化开采技术研究现状,指出目前我国煤矿智能化开采技术研究大多处于初级阶段,主要以“可视化远程干预型”智能化开采技术路线为主,虽然实现了井下工作面无人、少人作业,但受限于传感器水平与处理系统性能等困境,导致综... 通过分析煤矿智能化开采技术研究现状,指出目前我国煤矿智能化开采技术研究大多处于初级阶段,主要以“可视化远程干预型”智能化开采技术路线为主,虽然实现了井下工作面无人、少人作业,但受限于传感器水平与处理系统性能等困境,导致综采装备整体智能化程度不高,且不能智能感知工作面地质条件变化,并通过智能分析决策系统进行装备及工艺的自适应调整。尽管目前国内外科研机构和高等院校正在开展煤岩识别等有关技术难题的研究和探索,但基本都处于理论研究阶段,还未进行真正的实践应用。另外,现有装备未实现故障自诊断及采集数据的大数据分析整合,导致现有智能化开采技术未取得实质性突破。因此,在诸多新技术尚不成熟以及关键性技术难题尚未攻克的前提下,未来的一段时间里,不能完全沿着现有的技术路线进行探索和研究,需要不断开展技术创新。从目前智能化开采技术应用过程存在的关键技术难题出发,重点对地理地质信息系统的透明工作面、工作面复杂环境条件与智能化采煤的耦合应用、高速监控平台和大数据分析处理技术、系统自适应和故障自诊断技术等创新性研究内容进行了展望,同时为进一步提升煤矿智能化开采技术水平,提供一些建议和思路。 展开更多

关键词 智能化开采 地理地质信息 自适应 自诊断 大数据分析 智能矿山

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基于5G技术的煤矿智能化开采关键技术探索 被引量：83

5

作者 范京道 闫振国 李川 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期92-97,共6页

5G的到来,极大地促进了云计算、大数据和人工智能等技术的深度融合,成为包括煤矿智能化开采在内的各行各业升级转型的关键基础设施,必将推动煤矿智能化开采技术的创新与变革。首先阐述了煤矿智能化开采的发展历程,总结了相关的政策支持... 5G的到来,极大地促进了云计算、大数据和人工智能等技术的深度融合,成为包括煤矿智能化开采在内的各行各业升级转型的关键基础设施,必将推动煤矿智能化开采技术的创新与变革。首先阐述了煤矿智能化开采的发展历程,总结了相关的政策支持和技术发展态势,系统分析了智能化开采技术在应用推广过程中亟待解决8个方面的问题,即:工作面自动找直技术、复杂环境下的高清晰可视化技术、煤炭开采多场动态信息融合的4D透明地质构建技术、煤岩自动识别及智能截割技术、高质量传感器研制与多传感器数据融合技术、采矿工艺智能化技术、煤炭智能化开采的微服务系统平台架构、危险源智能感知与预警技术;并从宏观角度分析凝练了技术方面的制约因素,提出以5G技术为核心汇聚而成的技术生态必将成为解决上述问题的一种有效手段。其次,深入研究了通信技术和煤矿开采技术之间的关系,分析了5G技术在智能化开采中的特点和优势,构建了智能化开采核心技术与5G技术生态关联矩阵,指出5G大带宽、泛在万物互联、低时延高可靠、切片技术等特性和技术在煤矿智能化开采发展中的关键支撑作用,阐述了5G生态在煤矿智能化开采中的重要性,并展望了随着5G技术生态的不断成熟,煤矿智能化开采将探索衍生出的一些高效关键技术和生产管理模式。最后,从多个方面探索了5G技术在智能化开采中的关键应用,包括:系统计算分析管控模式、4D-GIS透明地质和实时推演、工作面自动找直、视频驱动的智能化开采、井下环境感知等。最后针对煤矿智能化开采提出了一种基于5G技术的解决方案以供探讨。 展开更多

关键词 智能化开采 5G技术 万物互联 智能煤矿 人工智能

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大采高智能化开采煤壁全过程精准控制技术研究 被引量：25

6

作者 刘俊峰 唐恩贤 +1 位作者 许永祥 张玉良 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期131-135,共5页

针对黄陵矿区及条件类似工作面大采高智能化开采煤壁控制现状,尤其是在片帮预警、智能控制等方面的难题,考虑智能化开采和综合机械化开采的工艺区别,从工作面设计、工作面设备参数确定、护帮参数优化、传感器方案、控制方案等5个方面,... 针对黄陵矿区及条件类似工作面大采高智能化开采煤壁控制现状,尤其是在片帮预警、智能控制等方面的难题,考虑智能化开采和综合机械化开采的工艺区别,从工作面设计、工作面设备参数确定、护帮参数优化、传感器方案、控制方案等5个方面,在预防、发展、防护3个阶段进行考虑和设计智能化开采煤壁控制方案。优化了液压支架护帮机构及护帮控制方式,设计了护帮板精准控制工艺,建立了基于片帮影响因素的工作面煤壁片帮预警模型,提出采用视频监控、太赫兹扫描和人员定位技术,结合工作面设备集中控制系统的工作面片帮防护体系,形成了大采高智能化开采煤壁全过程精准控制技术。将片帮控制技术纳入工作面智能化开采控制系统,有效解决了智能化开采煤壁控制难题,支架工由5人操作减少为无人操作,1人巡视,在黄陵矿区二号井顺利实施了大采高智能化开采,工作面年产量达到600万t。 展开更多

关键词 智能化开采 全过程精准控制 回采工艺 片帮预警模型 煤矿智能化

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黄陵矿业公司智能化开采核心技术及其应用实践 被引量：30

7

作者 唐恩贤 《中国煤炭》 2019年第4期13-18,113,共7页

2014年以来,从解决黄陵矿区薄煤层煤炭资源长期呆滞和薄煤层开采难度大、安全环境差、用人多等难题开始,黄陵矿业公司不断开展智能化开采技术研究与实践,先后完成了较薄煤层、中厚煤层和厚煤层智能化开采,并取得良好的应用效果。介绍了... 2014年以来,从解决黄陵矿区薄煤层煤炭资源长期呆滞和薄煤层开采难度大、安全环境差、用人多等难题开始,黄陵矿业公司不断开展智能化开采技术研究与实践,先后完成了较薄煤层、中厚煤层和厚煤层智能化开采,并取得良好的应用效果。介绍了黄陵矿业公司煤炭智能化开采实施背景,分析了黄陵矿业公司煤炭智能化开采技术应用现状,总结了"可视化远程干预型"智能化开采核心技术和应用实践过程中的创新探索,指出煤炭智能化开采技术未来发展的重点和趋势,如装备免维护研究、系统稳定性研究等。 展开更多

关键词 煤炭智能化开采 智能化综采工作面 智能精准开采 可视化远程干预 大数据分析

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透明工作面智能化开采大数据分析决策方法及系统研究 被引量：21

8

作者 张科学 徐兰欣 +5 位作者 李旭 毛明仓 符大利 张玉良 亢磊 王晓玲 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期252-262,共11页

为更好地实现工作面开采过程的智能分析与决策,构建了透明工作面模型,通过应用大数据融合技术、模型数字化技术、分析决策技术和机器学习技术,建立了一套可“预测、预判、预控”的透明工作面智能开采大数据分析决策平台。搭建了硬件环... 为更好地实现工作面开采过程的智能分析与决策,构建了透明工作面模型,通过应用大数据融合技术、模型数字化技术、分析决策技术和机器学习技术,建立了一套可“预测、预判、预控”的透明工作面智能开采大数据分析决策平台。搭建了硬件环境和集群环境,规范了虚拟化集群的存储量指标,设计了大数据智能分析决策平台首页界面、地质数据界面、采煤机规划界面、电液控规划界面和采煤工艺界面,同时概述了数据融合技术、模型数字化技术、分析决策技术、机器学习技术和设备故障自诊断技术等智能开采大数据分析决策系统关键技术。智能开采大数据分析决策平台主要包括数据运营中心、数据融合系统、算法集群系统、决策交互系统、验证评价系统等内容,平台实现了对综采工作面不同设备的多种通信协议数据的统一、转换、关联、分类和存储,同时基于开采工艺、综采自动化控制技术、惯性导航技术和雷达测距技术来不断对透明地质模型修正更新,分析得出综采设备精准控制决策信息。通过工业性试验,对地质数据进行收集和分析,建立了透明工作面三级智能开采模型,构建了透明工作面智能开采大数据分析决策系统总体设计架构,实现了利用大数据分析决策技术对截割模型进行实时修正,实现了智能精准开采。 展开更多

关键词 煤矿智能化 透明工作面 智能开采 智能化工作面 大数据 分析决策系统

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大采高工作面智能化综采关键技术研究 被引量：38

9

作者 范京道 《工矿自动化》 北大核心 2018年第12期1-8,共8页

为了解决大采高综采工作面用人多、劳动强度大等问题,针对陕西陕煤黄陵矿业有限公司二号煤矿实际情况,分析了大采高工作面智能化综采存在的片帮精准控制难、底软拉架难及装备可靠性、感知精准度、协同性差等技术难题;选用可视化远程干... 为了解决大采高综采工作面用人多、劳动强度大等问题,针对陕西陕煤黄陵矿业有限公司二号煤矿实际情况,分析了大采高工作面智能化综采存在的片帮精准控制难、底软拉架难及装备可靠性、感知精准度、协同性差等技术难题;选用可视化远程干预型技术路线来实现大采高综采工作面智能常态化开采;重点研究了高效采煤工艺、防片帮控制技术、底软智能控制技术和顶板破碎智能控制技术。通过采煤工艺革新,三角煤截割效率提高了30%;在煤壁发生片帮的不同阶段采用不同的控制手段,实现了护帮板精准控制;通过液压支架多次降架模拟人工操作的方式完成底板软弱条件下的智能化处理,解决了架前堆煤问题;通过液压支架超前拉架的方式完成工作面顶板破碎条件下的智能化处理,确保顶板破碎区域可以智能开采。二号煤矿实践表明,采用智能化综采技术后,实现了以工作面设备智能运行为主、现场干预控制为辅的智能化生产模式,以及井下7人作业、地面2人监控的"7+2"作业模式,达到了减员提效的目的。 展开更多

关键词 煤炭开采 大采高工作面 智能化开采 防片帮控制 护帮板精准控制 底软智能控制 顶板破碎智能控制

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不同煤层地质条件下智能化无人综采技术 被引量：94

10

作者 范京道 徐建军 +2 位作者 张玉良 张科学 李川 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期43-52,共10页

为进一步提升煤矿智能化开采技术装备水平,引领行业智能化开采技术科学发展,实现煤炭行业在新时代下的升级转型,结合陕煤集团黄陵矿业公司智能化无人开采成功实践经验,重点研究了复杂地质条件下薄煤层、中厚煤层和厚煤层智能化开采实践... 为进一步提升煤矿智能化开采技术装备水平,引领行业智能化开采技术科学发展,实现煤炭行业在新时代下的升级转型,结合陕煤集团黄陵矿业公司智能化无人开采成功实践经验,重点研究了复杂地质条件下薄煤层、中厚煤层和厚煤层智能化开采实践技术,得到了中厚及较薄煤层智能化无人综采的关键技术是液压支架全工作面跟机自动化与远程人工干预技术、采煤机全工作面记忆截割与远程人工干预技术、综采自动化集中控制技术、工作面视频监控技术、智能化集成供液控制技术和超前支护自动控制技术;厚煤层智能化无人综采的关键技术是大采高工作面防片帮智能控制技术、大采高工作面底软智能控制技术、大采高工作面高清晰视频监控技术和大采高工作面环境安全保障技术;得出了煤矿智能化无人开采支撑体系建设分为科技创新、信息化标准、安全保障技术、企业精细化管理和员工素质提升工程五大体系;提出了通过提高整体技术创新性与适应性和提高装备的可靠性与适应性方面的攻关研究,是不断推动煤炭智能化无人开采技术向智能开采高级阶段迈进的努力途径。最后,分析了目前国内外智能化无人开采技术应用现状及推广制约因素,并结合人工智能及新一代工业革命发展方向对煤炭智能开采技术进行了展望。 展开更多

关键词 智能化综采 远程人工干预技术 视频监控 智能控制 复杂地质条件

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融合5G技术生态的智能煤矿总体架构及核心场景 被引量：71

11

作者 范京道 李川 闫振国 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1949-1958,共10页

5G技术的到来,强化和深度融合了物联网、大数据、人工智能等技术,已经形成了较为成熟的5G技术生态,有力推动了包括煤炭企业在内的各个行业的转型升级和智能化发展。通过分析移动通信技术与煤矿建设的关系,明确了5G技术在煤矿生产中所具... 5G技术的到来,强化和深度融合了物联网、大数据、人工智能等技术,已经形成了较为成熟的5G技术生态,有力推动了包括煤炭企业在内的各个行业的转型升级和智能化发展。通过分析移动通信技术与煤矿建设的关系,明确了5G技术在煤矿生产中所具有的重要作用,揭示了5G技术生态是智能煤矿建设的重要推动力;详析分析了当前制约煤矿智能化的井下高效通信、装备智能化、决策智能化等方面的主要问题,并且从5G技术生态的角度探讨了解决当前问题的技术手段;研究了智能煤矿的内涵,提出了智能煤矿的定义,明确了智能煤矿必须具备时空一体、万物互联、数据融合、全息感知、业务联动、智能决策六大特征;揭示了智能煤矿基础设施所需要的5G技术生态、混合云和GIM技术等3个技术要素,提出顶层设计中所涉及的云边端思维模式、微服务架构和基于一张图的智能态势分析与决策等3个设计理念,从而完成了对智能煤矿建设总体架构的构建。同时,对智能煤矿建设中包括智能探测、智能掘进、智能开采、智能通风、智能洗选和智能调度在内6个典型应用场景所需的研究重点和方向进行了阐述。最后,以延长石油矿业巴拉素煤矿为实例,在兼顾实际开采条件和发展愿景条件下实践了笔者提出的智能煤矿建设构想,力求为我国智能煤矿建设提供一种新探索。 展开更多

关键词 5G技术 智能煤矿 智能化开采 微服务 智慧矿山

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基于透明地质大数据智能精准开采技术研究 被引量：40

12

作者 毛明仓 张孝斌 张玉良 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期286-293,共8页

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大数据智能精... 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大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。 展开更多

关键词 透明地质 智能分析决策 精准开采 三维地质模型

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大采高智能化综采装备关键技术研究 被引量：9

13

作者 张玉良 《工矿自动化》 北大核心 2019年第5期35-39,共5页

为了保障智能化综采装备安全高效运行和智能化综采技术常态化应用,以陕西黄陵二号煤矿有限公司大采高综采工作面为例,针对采煤机、液压支架、视频系统等智能化综采装备,重点研究了采煤机精准调高传感器及其保护装置、机械和液压系统可... 为了保障智能化综采装备安全高效运行和智能化综采技术常态化应用,以陕西黄陵二号煤矿有限公司大采高综采工作面为例,针对采煤机、液压支架、视频系统等智能化综采装备,重点研究了采煤机精准调高传感器及其保护装置、机械和液压系统可靠性、CAN总线通信隔离、远程启停控制、外喷雾装置,液压支架压力及行程传感器、推溜控制,视频系统高性能广角摄像仪和多角度调节安装架等关键技术,从而不断提升大采高智能化综采装备的可靠性和监控精准度。 展开更多

关键词 大采高工作面 综采工作面 智能工作面 智能化综采装备 采煤机 液压支架 视频系统

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智能化建井理论技术研究与工程实践 被引量：20

14

作者 范京道 魏东 +7 位作者 汪青仓 封华 刘渭 刘全辉 黄克军 闫振国 刘家佳 李川 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期470-483,共14页

基于煤矿建井阶段的智能化发展需求,提出了“智能化建井,建智能矿井”的定义与科学内涵,阐述了智能化建井在煤矿智能化建设中的重要作用;分析了西部地区建井面临地质条件复杂、基础理论研究薄弱、智能化建井装备研发滞后及工程技术突破... 基于煤矿建井阶段的智能化发展需求,提出了“智能化建井,建智能矿井”的定义与科学内涵,阐述了智能化建井在煤矿智能化建设中的重要作用;分析了西部地区建井面临地质条件复杂、基础理论研究薄弱、智能化建井装备研发滞后及工程技术突破难等问题;构建了由感知层、传输层、边缘层、平台层和执行与应用层组成的智能化建井系统总体架构,研发了由斜井掘进控制、竖井钻进控制及综合保障系统构成的智能化建井协同控制系统;总结了煤矿智能化建井通过基础理论研究、工艺设计、智能装备研制、控制系统研发、现场工程示范的一体化研究思路,解决煤矿建井过程中全断面机械破岩效率低、掘进复杂地层难、地下水防治及井筒稳定性与支护困难的技术难题。通过延长石油集团可可盖煤矿的智能化建井工程实践,形成了斜井敞开式全断面智能掘进工法,实现了斜井掘进“探-掘-支-锚-运”一体化作业;形成了竖井“一钻完井”智能化钻井工法,实现了竖井钻进“井下无人施工”本质安全作业,打造了行业智能化建井的工程与技术示范,形成了煤矿智能化建井的“延长模式”。最后结合煤矿智能化发展趋势,提出煤炭行业建井应共同遵循的原则与目标、当前工作和发展方向,并号召全行业聚焦智能化建井技术领域,推动煤矿建设向安全高效绿色智能方向发展。 展开更多

关键词 智能矿井 斜井智能掘进 一钻完井 智能化建井 延长模式

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煤矿智能化重构人与煤空间关系研究 被引量：16

15

作者 范京道 金智新 +3 位作者 王国法 李川 刘渭 闫振国 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2023年第2期243-253,共11页

人与煤的空间关系是煤炭安全高效生产的重要因素,研究煤矿智能化技术对于人与煤空间秩序的重构过程将为煤炭行业高质量发展提供核心技术支撑。本文系统论述了人与煤空间关系的演进历程与研究进展,论证提出了在煤矿工业化生产中利用空间... 人与煤的空间关系是煤炭安全高效生产的重要因素,研究煤矿智能化技术对于人与煤空间秩序的重构过程将为煤炭行业高质量发展提供核心技术支撑。本文系统论述了人与煤空间关系的演进历程与研究进展,论证提出了在煤矿工业化生产中利用空间融合可以突破传统二元空间结构制约的观点,据此建立了煤矿智能化人-物理-信息(HPC)空间之间虚实互动的三元空间形态;进一步阐述了煤矿智能化可改变煤矿生产要素的物理空间位置和生产相对运动状态,将重构新生产力三要素、一体化的智能生产管理模式、矿工的社会价值发展空间,从而支持构建万物互联的煤矿生产工业场景并实现人由煤中向人在煤外的重大转变;剖析了智能化采煤、智能化建井案例,揭示了煤矿智能化建设对于变革人与煤空间关系的实践价值。研究建议,以煤矿智能化HPC空间理论为基础,以人的解放及全面发展为核心目标,建立新一代技术与现代煤矿相融合的发展模式,以安全高效、智能绿色发展推动煤炭行业整体升级。 展开更多

关键词 煤矿智能化 空间关系 HPC空间 虚实融合 生产力要素

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黄陵矿业中厚煤层智能化回采工艺适应性研究 被引量：19

16

作者 刘俊峰 唐恩贤 +2 位作者 刘新华 徐建军 张玉良 《煤炭工程》 北大核心 2018年第5期15-17,共3页

针对黄陵矿区智能化开采的现状,从智能化开采技术要求、传感器特性、可靠性要求出发,提出了区别人工开采的智能化开采回采工艺。并从破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理等环节进行了智能化开采技术调整,使开采工艺更加适应智能化开采... 针对黄陵矿区智能化开采的现状,从智能化开采技术要求、传感器特性、可靠性要求出发,提出了区别人工开采的智能化开采回采工艺。并从破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理等环节进行了智能化开采技术调整,使开采工艺更加适应智能化开采的要求。试验结果表明,自黄陵矿业一号井采用智能化开采以来,在1.4~2.2m煤层中,采用国产装备年产稳定在200万t,生产效率提高15%。 展开更多

关键词 中厚煤层 智能化开采 回采工艺 装备配套

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基于Apriori算法的煤矿双重预防信息系统 被引量：8

17

作者 黄玉鑫 闫振国 +1 位作者 范京道 李川 《工矿自动化》 北大核心 2020年第10期92-98,118,共8页

现有煤矿信息系统功能较为单一,大多还停留在简单数理统计与信息上报功能阶段,且多数系统将风险管控与事故隐患排查分割成2个不同体系进行管理,未将二者进行整合,较难实现闭合式管理,导致管理过程中出现较多漏洞;同时,系统在煤矿日常安... 现有煤矿信息系统功能较为单一,大多还停留在简单数理统计与信息上报功能阶段,且多数系统将风险管控与事故隐患排查分割成2个不同体系进行管理,未将二者进行整合,较难实现闭合式管理,导致管理过程中出现较多漏洞;同时,系统在煤矿日常安全生产过程中所采集的大量数据也未能得到有效利用,较难发现隐含在数据当中的深层规律及数据间的关联规则,导致数据的大量浪费。针对以上问题,设计了一种基于Apriori算法的煤矿双重预防信息系统,详细介绍了系统架构和系统功能的实现。该系统以Apriori算法与煤矿双重预防机制基本理论为基础,对事故隐患和风险管控进行整合,在实现二者闭合式管理的同时,利用Apriori算法对事故隐患数据进行深度分析,挖掘其潜在的关联规则,并通过对潜在的关联规则分析制定相关的日常防范措施,实现对事故风险源的辨识、管控和隐患排查治理。应用结果表明:该系统实现了对事故隐患和风险管控的全生命周期管理,通过深度分析得到了事故隐患的发生规律,实现了对煤矿事故的预防、预警、预控,提高了煤矿安全生产管理水平。 展开更多

关键词 煤矿事故隐患 双重预防 风险分级管控 事故隐患排查治理 APRIORI算法 关联规则

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基于子图同构的煤矿通风系统高风险区域识别 被引量：2

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作者 闫振国 常心坦 +2 位作者 范京道 王延平 赵鹏翔 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第11期63-68,共6页

为了找出角联巷道因风流不稳定导致的危险性较高区域,提出了一种基于子图同构的煤矿高风险区域自动识别方法。分析了典型高危区域的拓扑结构特性,构建了高风险区域的等效图模型;实现了通风系统的属性图转换、高风险区域的等效图例化,在... 为了找出角联巷道因风流不稳定导致的危险性较高区域,提出了一种基于子图同构的煤矿高风险区域自动识别方法。分析了典型高危区域的拓扑结构特性,构建了高风险区域的等效图模型;实现了通风系统的属性图转换、高风险区域的等效图例化,在子图同构算法的基础上建立了识别煤矿中的高风险区域的方法,可根据风网结构和巷道属性在复杂的通风网络中自动识别出其中的风险区域。通过对黄陵二号矿煤层自然发火高风险区域的识别,验证了方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 矿井通风系统 高危区域识别 等效结构图 子图同构

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基于生命周期的采煤机绿色评价方法研究及应用 被引量：8

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作者 张旭辉 郭欢欢 +14 位作者 马宏伟 车万里 潘格格 张超 赵友军 张玉良 毛清华 樊红卫 杜昱阳 薛旭升 王川伟 董明 刘鹏 夏晶 曹现刚 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期205-212,共8页

针对采煤机需求量大,在加工制造过程中存在的耗能大和环境污染等问题,提出了一种基于生命周期评价的采煤机生命周期绿色评价方法,结合e Footprint软件分析,对采煤机加工制造过程进行量化评价。首先,以采煤机摇臂传动系统为研究对象,通... 针对采煤机需求量大,在加工制造过程中存在的耗能大和环境污染等问题,提出了一种基于生命周期评价的采煤机生命周期绿色评价方法,结合e Footprint软件分析,对采煤机加工制造过程进行量化评价。首先,以采煤机摇臂传动系统为研究对象,通过采用多目标分析理论对其进行稳健性优化设计分析,确定以质量作为绿色评价的重要影响因素;其次,以"从原材料开采到采煤机出厂"为系统边界,建立采煤机质量信息物料清单表,在e Footprint软件中对采煤机整机进行建模,并按照铸件、锻件、焊接件的分类方式进行清单分析,对采煤机各生产环节的能量消耗和环境影响进行定量分析;最后,以采煤机的摇臂、牵引部以及截割电机3个部分为目标,对比各零部件对不同影响指标的累积贡献。分析结果表明:摇臂过程中能源消耗与全球变暖了潜力的贡献率最大的是摇臂壳体,分别为49.50%和52.91%;牵引部过程中,机壳对能源消耗和全球暖化贡献率最大,分别为64.55%、63.95%;截割电机过程中对能源消耗和全球变暖潜力的贡献率最大的是冲片-硅钢片,分别为58.05%、63.27%。此方法可解决复杂机械产品绿色评价建模的问题,能识别出能源消耗最大的零部件以及对环境影响贡献最大者,可为企业提供绿色改进方向,同时为煤矿机械行业的绿色评价提供一定的借鉴与参考。 展开更多

关键词 采煤机 采掘装备 生命周期评价 多目标分析 环境影响

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面向矿井用风点的通风网络安全分区方法研究 被引量：7

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作者 闫振国 常心坦 +1 位作者 范京道 王延平 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期71-76,共6页

针对煤矿通风系统日趋庞大、各区域之间的影响关系错综复杂的现状,为了掌握各区域间的通风安全逻辑和灾害蔓延耦合关系,提出了一种通风网络安全分区的划分方法。根据通风系统具有的区域性、模块化特征,但各区域间边界模糊不清的问题,定... 针对煤矿通风系统日趋庞大、各区域之间的影响关系错综复杂的现状,为了掌握各区域间的通风安全逻辑和灾害蔓延耦合关系,提出了一种通风网络安全分区的划分方法。根据通风系统具有的区域性、模块化特征,但各区域间边界模糊不清的问题,定义了包括进风区、回风区、用风区、用风上游区、用风下游区和旁路区在内的6种安全分区,建立了基于广度优先搜索的煤矿通风网络结构分析算法,再结合风流关系矩阵和通风安全逻辑实现了安全分区的划分。该方法能够将黄陵二号矿通风系统划分为功能、关系明确的6种安全分区,验证了划分方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 通风网络 安全分区 用风点 深度优先搜寻 风网解算

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