煤矿智能化(初级阶段)研究与实践

煤矿智能化(初级阶段)研究与实践

论文摘要

煤炭是我国能源的基石,是可以实现清洁高效利用的最经济、可靠的能源,煤矿智能化是实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。系统阐述我国煤炭工业发展历程,分析煤矿综合机械化、自动化、智能化的发展过程与现状,列举了部分典型成功案例。详细阐述煤矿智能化的发展理念、特征、技术路径与阶段目标,分析煤矿智能化基础理论与关键技术研究现状,从数据采集与应用标准、装备群智能协同控制、健康状态诊断与维护等方面,分析了实现煤矿智能化开采需要解决的3个关键基础理论难题。从感知层、传输层、平台层和应用层等方面,分析了智能化煤矿的主体系统架构,研究了煤矿智能化建设的主要技术路径。针对不同煤层赋存条件工作面智能化开采的技术要求,提出了薄及中厚煤层智能化无人开采模式、大采高工作面智能耦合人工协同高效开采模式、综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式、复杂条件机械化+智能化开采模式等4种开采模式,研究了不同开采模式的核心关键技术与实施效果。介绍了我国煤矿掘进技术与装备发展现状,分析了制约巷道实现快速掘进的关键难题,提出了智能快速掘进的研发方向及技术路径。提出了我国煤矿智能化发展的基本原则,分析不同地域条件煤矿智能化发展模式及评价标准,提出新建矿井智能化建设路径,以及现有生产矿井进行智能化改造的主要任务,从法规体系、财税政策、人才培养等方面提出了保障煤矿智能化建设顺利实施的政策建议。

论文目录

  • 0引言
  • 1我国煤矿综合机械化、自动化和智能化发展现状
  •   1.1我国煤矿综合机械化发展历程
  •   1.2液压支架电液控制系统发展历程
  •   1.3高可靠性煤机装备发展历程
  •   1.4薄煤层自动化、智能化开采实践
  •   1.5中厚煤层智能化开采实践
  •   1.6大采高和超大采高智能化开采实践
  •   1.7特厚煤层智能化综采放顶煤开采实践
  • 2煤矿智能化定义及发展原则、目标和任务
  •   2.1煤矿智能化相关术语定义
  •   2.2煤矿智能化发展原则与目标
  •     2.2.1煤矿智能化发展原则
  •     2.2.2煤矿智能化发展目标
  •   2.3煤矿智能化发展的主要任务
  • 3煤矿智能化基础理论研究
  •   3.1煤矿智能化基础理论研究难点
  •   3.2基于智能感知的数字煤矿智慧逻辑模型
  •   3.3智慧逻辑模型框架下的开采系统智能化控制
  •   3.4开采系统健康状态评价、寿命预测与维护决策
  • 4智能化煤矿顶层设计与关键技术
  •   4.1智能化煤矿总体架构
  •   4.2煤矿智能系统组成
  •   4.3智能系统关键技术与实现路径
  •   4.4煤矿机器人
  •   4.5技术短板与工程难题
  • 5煤矿智能化开采模式与技术路径
  •   5.1薄及中厚煤层智能化无人开采模式
  •   5.2大采高工作面智能耦合人工协同高效开采模式
  •   5.3综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式
  •   5.4复杂条件机械化+智能化开采模式
  • 6煤矿智能快速掘进关键技术与模式
  •   6.1煤矿智能掘进装备关键技术与研发进展
  •   6.2巷道快速支护技术研发现状
  •   6.3锚钻装备与支护关键技术
  •   6.4快速掘进装备总体配套技术与工艺研发进展
  •   6.5智能化快速掘进技术
  • 7煤矿智能化发展问题思考与政策建议
  •   7.1条件多样性与区域不平衡相关问题的思考
  •   7.2政策建议
  • 8结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王国法,刘峰,孟祥军,范京道,吴群英,任怀伟,庞义辉,徐亚军,赵国瑞,张德生,曹现刚,杜毅博,张金虎,陈洪月,马英,张坤

    关键词: 煤矿智能化,智能开采,智能掘进,系统架构,智能化开采模式,智能矿山

    来源: 煤炭科学技术 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,信息科技

    专业: 矿业工程,自动化技术

    单位: 天地科技股份有限公司开采设计事业部,煤炭科学研究总院开采研究分院,中国煤炭工业协会,中国煤炭学会,兖矿集团有限公司,陕西煤业化工集团有限责任公司,陕西陕煤陕北矿业有限公司,西安科技大学,辽宁工程技术大学

    基金: 国家重点研发计划资助项目(2017YFC0603005,2017YFC0804305),国家自然科学基金重点资助项目(51834006)

    分类号: TD67

    DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2019.08.001

    页码: 1-36

    总页数: 36

    文件大小: 28010K

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