国家物联网示范项目在葫芦素煤矿中的应用

中煤集团葫芦素煤矿以国家矿井安全生产监管物联网应用示范工程建设为契机,基于物联网技术、大数据分析等先进技术建设一流的数字化矿井。文章介绍了示范项目背景、示范项目建设及应用。通过物联网示范项目在葫芦素煤矿中的应用成果,展示物联网技术在实际应用中的优势,并思考物联网技术在煤矿应用的发展前景,最终以提高煤矿生产效率及安全管理水平为目的,为更进一步建设现代化矿山提供实例依据。     

国家能源集团煤矿智能化建设路径研究

分析了国家能源集团煤矿智能化建设现状,提出了国家能源集团煤矿智能化建设4条建设原则,制定了近期、中长期发展目标,重点研究了国家能源集团煤矿智能化的建设路径和重点任务;认为,应加强煤矿智能化建设的顶层设计,在融合先进技术、突破关键技术、建设示范工程上重点发力,分类分步有序推进煤矿智能化建设;最后指出,随着煤矿智能化建设的不断推进,现有传统开采模式必将被全新的智能化开采模式取代。     

煤矿智能化——煤炭工业高质量发展的核心技术支撑

提出了煤矿智能化是煤炭工业高质量发展核心技术支撑的科学思想,阐述了煤矿智能化的定义和总体要求,明确了煤矿智能化发展的目标是建设智慧煤矿,分析了煤矿智能、智慧、信息化、数字化等术语的内涵和关联关系,提出了我国煤矿智能化建设原则和阶段目标。进行了煤矿智能化顶层设计,提出了统筹规划煤矿智能化发展模式、科学设计智慧煤矿总体架构、建设100个智能化示范煤矿的发展思路。探讨了井工煤矿精准地质探测与4D-GIS系统、智能化开拓规划与工作面设计、智能化巷道快速掘进成套技术、智能化综采工作面成套技术、智能化主/辅运输技术、危险源智能感知与预警技术、智能化洗选系统、智能化综合保障技术、矿井物联网综合管控系统和操作平台等主要环节的发展路线。阐述了露天煤矿智能化发展方向,提出了建设露天煤矿信息化系统、开发露天煤矿智能化连续开采技术、建立露天煤矿空-天-地一体化安全预警系统、推进露天煤矿生态环境协调绿色发展的理念。大力发展煤机装备智能制造,提高煤机装备的可靠性与适应性,促进煤炭资源开发的机器人化替代,为煤矿智能化发展提供智能装备保障。提出了加大煤矿智能化发展政策支持、设立煤矿智能化标准体系建设专项、建立国家级煤矿智能化技术创新研发实验平台等政策建议。     

数字矿山关键技术研究与示范

总结了数字化矿山国内外发展现状,分析了数字化矿山建设中存在的主要问题,提出了数字化矿山项目实施的方法及需要解决的若干关键技术,如高带宽信息可靠传输技术、数字化安全监测监控技术、安全及生产过程一体化管控技术、三维地质体及实景场景构建技术、多系统数据融合及针对矿井的大数据分析挖掘技术等。以天地王坡煤矿数字化矿山建设为示范,介绍了天地王坡煤矿数字化矿山建设取得的研究成果和应用效果,展望了未来数字矿山建设的重点研究内容及其发展方向。     

5G技术在煤矿智能化建设的应用

在全国大力推行世界一流示范矿井建设的背景下,煤矿智能化程度是最重要的一项考评指标。但因当前煤炭行业技术、人才、装备及不同井田的采场条件变化等因素制约,导致智能矿山建设诸多关键性技术不能得以应用与推广。煤矿智能化和第5代移动通信技术系统（5G）都处于发展阶段,随着5G技术在煤矿智能化建设中的应用,权威专家对5G技术在煤矿中的实用价值进行深入分析。分析在中国煤炭发展趋势的4个阶段,强调现阶段煤炭发展遭遇的分歧和发展方位;明确提出5G颠覆式创新煤矿智能化建设,剖析5G有别于过去通信技术,5G技术对煤矿智能化的实用价值;注重煤矿智能化建设的关键以及5G技术当中的作用;明确指出5G煤矿智能化的普遍主要用途。本文归纳总结了5G技术所属的快速发展环节,煤矿行业融合5G技术的现实意义,以及推动煤矿5G技术发展趋势对于煤矿智能化的重要性。     

伊泰宝山煤矿薄煤层智能化综采工作面建设和应用

智能化技术的引入在一定程度上实现了多年来无人化开采煤矿的目标,为煤矿自动化开采带来了巨大的进步。煤矿综采工作面无人化和少人化开采对于煤矿的安全生产至关重要,因此,智能化开采对图像采集、视频传输、无线通信、自动跟踪等技术提出了更高的设计要求。薄煤层智能化综采工作面建设与应用是伊泰宝山煤矿重点推进实施的项目,当前煤矿自动化开采技术虽已经成熟,但薄煤层自动化开采技术还需要进一步探索、研究。为了解决目前矿井薄煤层采煤工作面自动化采煤存在的问题,重点介绍了薄煤层智能化综采工作面自动化控制系统的建设和应用、管理经验和做法及应用效果,并对应用过程中出现的问题提出解决办法。     

大型煤炭企业煤矿智能化建设进展、问题和对策研究

煤矿智能化建设是推进大型煤炭企业高质量发展的核心技术支撑。介绍了国家能源集团、中煤集团、陕煤集团、山东能源集团等国内大型煤炭企业煤矿智能化建设现状，分析了目前大型煤炭企业煤矿智能化建设中在技术、管理、人才、投入等方面存在的若干问题。认为，多数煤矿的智能化建设工作缺乏全面统筹和顶层设计，煤矿智能化发展不平衡，关键核心技术装备有待突破，煤矿智能化管理与人才储备不足，煤矿智能化建设投入保障不够。最后提出强化顶层设计、分类分级推进、加大科技创新、强化队伍建设、构建智能化生态系统等推进大型煤炭企业煤矿智能化高质量发展的措施建议。     

互联网+大采高工作面智能化升级关键技术

为实现煤矿少人化、智能化、无人化开采的目标,将互联网、大数据、云计算、人工智能化等与煤炭行业深度融合,结合红柳林煤矿大采高工作面自动化建设现状,通过分析研究将高清可视化技术、姿态监控技术、防碰撞技术、人员安全感知技术、EtherNet/IP通信技术、远程技术支持平台建设等关键技术应用于大采高工作面智能化升级改造设计,以实现工作面减人提效、安全高效自动化生产的建设目标。最终通过项目实施,总结"互联网+大采高工作面智能化"开采经验,将有力促进数字化智能化矿井建设,推进全国煤矿安全生产形势稳定好转和煤炭工业可持续发展。     

构建井工煤矿三维信息模型系统研究

针对现有三维矿业软件的功能,结合井工煤矿开采特点,提出了井工煤矿三维信息模型系统,构建适用于井工煤矿的"BIM"。详细介绍了该系统最终全面实现从全地层地质建模、井巷设计、施工管理、生产管理等工作的可视化、数字化与智能化。该系统的应用,使项目各参与方在全生命周期中共享项目信息,进而消除浪费和提高工效,并可推动井工煤矿三维信息化建设进程。     

数字化转型对露天矿智能化发展的重要性

为了促进露天矿智能化发展与实施,分析了智能化相关系统在推广与应用中存在的现象及问题,并对数字化转型与智能化发展存在重要关系进行了论证,描述了数字化思维及数字化转型对露天矿智能化带来的启示及未来发展趋势;数字化转型是支撑煤矿智能化建设的核心软实力,不仅可以将数字技术带来的经济效益发挥出来,更改变了企业管理观念和运营模式,提升创新能力,使得企业人员结构、组织、流程逐渐发生变化。     

智能开采工作面建设解决方案及对策建议

煤矿智能开采工作面建设是煤矿智能化建设的核心任务,对煤矿智能开采工作面建设现状进行了系统梳理,指出,煤矿智能开采工作面建设与国家及行业政策、国家科研投入力度和综采工作面控制系统装备发展紧密相关。在煤矿智能开采工作面建设过程中,应结合国家政策要求和各煤矿实际情况,分类施策、分级实施,建成初级、中级、高级智能化煤矿和智能开采工作面,实现煤矿智能开采少人化/无人化。以国家能源集团智能采煤工作面建设基本要求为依据,提出了智能开采工作面初级、中级、高级智能化解决方案及其对应功能。针对煤矿智能开采工作面建设问题,提出了统一规划设计、制定智能开采工作面建设标准、加强智能开采工作面运维、补齐辅助环节智能化短板、培养智能开采全面解决方案提供商、提升员工智能化专业技术能力与水平等6个方面的对策建议。     

5G是煤矿智能化的关键

煤矿智能化和第5代移动通信系统(5G)都处于发展初级阶段,随着5G技术在煤矿智能化建设中逐步展开应用,专家学者对5G技术在煤矿中的应用价值展开讨论。分析了我国煤炭发展的4个阶段,指出了目前煤炭发展面临的矛盾和发展方向;提出了5G赋能煤矿智能化建设,分析了5G不同于以往通信技术,5G技术对煤矿智能化的价值;指出了煤矿智能化建设的关键以及5G技术在其中的作用;提出了5G+煤矿智能化的典型应用场景。总结了5G技术所处的发展时期,煤矿行业融合5G技术的意义,推动煤矿5G技术发展对于煤矿智能化的重要性。     

张家峁智能化煤矿巨系统关键技术研发与应用

为进一步加强传统采矿工程与新一代信息技术的不断深入融合发展，构建安全、智能、绿色、高效的煤矿，以张家峁煤矿为例介绍了智慧煤矿巨系统关键技术装备研发与示范矿井建设。以智慧煤矿总体规划及综合管理操作平台设计、智能化无人生产系统、智能化巷道掘进系统、环境感知及辅助系统、智能场区建设等为主线，进行张家峁智慧煤矿巨系统的建设。通过对煤矿5G移动通信技术，透明矿山三维管控平台关键技术，煤矿生产危险源分析预测技术，矿山采掘接续一张图集成技术，智能化无人工作面协同控制技术，环境感知及一通三防智能化技术等关键技术的应用解决了信息孤岛，提升了智能化采掘能力，提高了数据驱动决策，实现了矿区全域多源数据深度融合，生产效能、安全态势与业务流程协同优化的多维场景平衡综合分析决策，形成矿区智能化管理、高效协同运行新体系。     

煤矿智能化建设探索与实践

分析了煤矿智能化建设的重要意义和必要性,从示范工程建设大力推进、产学研用融合发展不断深入、完善顶层设计及其企业支持政策、建立健全相关标准机制等方面阐述了目前煤矿智能化建设的初步成效,剖析了在基础理论、技术标准、核心装备、煤矿智能化匹配高端人才等方面存在的问题,从保障能力、科技攻关、工程建设等方面介绍了中煤能源集团煤矿智能化建设的实践和进展,并提出全面推进生产智能化、加快建设“数字中煤”、持续强化关键技术攻关、着力提升自主创新能力等煤矿智能化建设的下一步重点任务。     

煤矿5G智能化应用实践关键技术研究

基于山西新元煤矿5G技术智能化应用背景，通过剖析当前煤矿智能化对于4G与WiFi通信技术各项性能的发展需求，提出了煤矿5G智能化应用场景及设计内容；从智能化建设顶层设计体系出发，搭建矿用5G网络、部署组织架构，研究提出适用于井下精准协调控制、综采工作面设备智能监测与集中控制、系统运行状态回传和井下透明可视化巡检的技术方案，以实现井上井下协同作业、综采工作面智能化和机器人智能巡检。研究成果在新元煤矿31004和3411工作面进行应用，应用结果表明，技术方案的实施显著提高了煤矿经济效益，有助于推动实现煤矿井下少(无)人化作业。     

智能化煤矿数据治理概念模型及技术架构研究

智能化煤矿有限的网络、存储、计算资源同技术协同、数据协同、业务协同、组织协同和战略协同的现实需求之间的矛盾凸显,已使数据治理成为制约煤矿智能化建设的关键瓶颈,但智能化煤矿数据治理尚未形成完善的概念模型和技术架构。针对该问题,首先界定智能化煤矿数据治理内涵和关键活动,阐明数据治理对智能化煤矿建设的重要意义,基于五要素集成论构建智能化煤矿数据治理概念模型;然后在概念模型的指导下形成智能化煤矿数据治理技术架构基本思想并对技术架构进行具体设计;最后提出智能化煤矿数据治理实施策略,以期为智能化煤矿数据治理提供分析框架和研究逻辑,从顶层设计角度为智能化煤矿数据治理的技术实现指明思想路线和实施策略。     

兖州煤业东滩煤矿智能化矿山建设跑出“加速度”

正随着信息化、数字化、智能化的推进,兖州煤业东滩煤矿跑出了智能化矿山建设的"加速度"。采煤作业人数减至7人矿山智能化建设项目涉及调研、系统效果评估、编制方案、审批、采购、安装、调试和验收等重要环节,面对项目多、时间紧、任务重等诸多难题,如何稳中求快推进项目建设?东滩煤矿抽调采掘区队、职能科室9名技术人员成立智能化工作推进办公室,负责今年全矿智能化重点项目、升级改造项目共8个专业、23项任务的推进和实施。     

山东省煤矿智能化建设有了“路线图”

正山东省近期印发了《关于加强全省煤矿智慧化建设和智能化改造的指导意见》(以下简称《意见》),《意见》为加速推进全省煤矿智慧化建设和智能化改造绘就了"路线图"和"施工图"。《意见》以新旧动能转换重大工程为统领,以安全、高效、绿色、智能化为主攻方向,以示范工程为引领,坚持企业技术改造主体地位,统筹推进煤炭产业数字化、网络化、智能化建设,依靠装备升级促进煤矿生产方式根本性变革,建设一批智慧化、安全、高效的现代化矿井,实现煤矿减人、提效,提升安全保障能力,促进煤炭产业高质量发展。     

国家能源集团智能矿山建设实践与探索

介绍了国家能源集团智能矿山建设历程,并从智能矿山的规划研究、煤矿业务标准化、管控系统智能化、综采工作面智能化、掘进工作面智能化、主运系统智能化、辅助运输系统智能化等方面,详细阐述了国家能源集团在榆家梁煤矿、大柳塔煤矿、上湾煤矿、锦界煤矿和准能集团露天煤矿进行智能矿山建设的实践以及良好的应用效果;针对智能矿山建设实践中存在的问题,提出智能化工作面建设、煤矿机器人研发、智能选煤厂、露天煤矿用智能卡车等集团智能矿山建设的目标任务。     

神华集团召开国家科技支撑计划“盾构施工煤矿长距离斜井关键技术研究与示范”启动会

本刊讯4月10日，神华集团在北京组织召开国家科技支撑计划项目"盾构施工煤矿长距离斜井关键技术研究与示范"启动会。项目研究依托神华新街矿区盾构法建设煤矿斜井试验工程进行示范应用，对于创新煤矿斜井修建模式，转变煤炭工业发展方式，引领煤炭工业健康发展具有重大意义。为保证项目顺利实施，各课题承担单位制定了研究大纲，建立项目管理体系，推进项目顺利实施。