基于精确大地坐标的煤矿透明化智能综采工作面自适应割煤关键技术研究及系统应用

目前煤矿智能综采工作面存在生产环境状态不透明、成套装备难以应对煤层起伏变化、信息化与智能化集成度不高等问题,其系统的适应性和实用性受到影响。具体而言,主要是缺乏基于地理信息系统的可视化数字孪生管控平台,无法实现基于统一大地坐标驱动的透明化工作面的自适应割煤。为突破相关技术难题,提出并研究了测量机器人大地坐标传导、透明化工作面系统建立和动态修正、5G通信、采煤机与地质模型的自适应耦合以及基于时态地理信息系统（TGIS）的“一张图”一体化管控平台等多项关键技术,完成了多维可视化软件系统的开发与硬件系统的高度集成,实现了：(1)采煤机、刮板输送机等固定或移动目标点达毫米或厘米级的精确定位;(2)三维地测模型、设备模型、开采环境与工业控制之间的基于逻辑关系的一体化集成和数字孪生系统的构建;(3)综采工作面采煤机、视频、惯导、测量机器人和地质雷达等信息的可靠、实时传输;(4)为地面调度指挥控制中心的远程决策和智能自适应控制提供了可视化管控环境。系统已经成功应用于临沂矿业集团菏泽煤电郭屯煤矿3301,2305两个工作面,初步实现了较为复杂地质条件下的智能化自适应开采和地面远程管控。     

智能矿山一体化管控平台关键技术研究北大核心

针对煤矿建设过程中存在的信息烟囱、子系统及数据割裂等问题,结合国家能源局下发的《智能化示范煤矿验收管理办法(试行)》中对综合管控平台的验收要求,提出了基于工业互联网的智能矿山一体化管控平台总体架构设计;探讨和研究了智能矿山一体化管控平台建设过程中涉及的统一数据中台、基于三维一张图的集中监测、可视化组态集中控制、多系统多数据融合联动等关键技术。在总结智能矿山一体化管控平台架构设计及关键技术内容的基础上,指出了未来智能矿山一体化管控平台建设过程中需要解决的一些关键问题和研究方向。     

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。     

基于地质统计学反演的透明化矿山岩性建模参数研究及应用

为提供煤炭精准开采地质保障前期高分辨率的岩性地质建模基础数据,针对煤系地层的煤层厚度和存储条件,基于地质统计学反演理论建立楔形煤层的纵波阻抗模型,对获取的地震数据通过多组反演实验分析不同概率密度函数、横向变程参数对煤层厚度反演的影响,并进一步讨论了不同数量和位置的井约束条件下反演的效果,最后基于煤田地震数据进行了实际应用。结果表明,地质统计学反演参数对反演结果影响较大,合理的概率密度函数、横向变程和合理的约束井选取可以提高反演的准确性。实际应用表明地质统计学反演能够预测出1 m左右的薄煤层,反演的煤层厚度与测井数据结果误差范围为1.82 % ~12.24 %。研究结果对薄煤层厚度预测具有一定的可行性,可以为透明化矿山前期岩性地质建模提供有价值的建模数据。     

基于物联网的感知矿山体系结构与关键技术研究

分析了物联网技术在矿山中应用,提出了感知矿山建设是企业经营管理模式转变的观点。采用物联网技术与矿山生产管理情况相结合的研究思路,建立了感知矿山体系结构模型,并从行业应用角度对感知矿山关键技术进行了研究和探讨。     

面向智慧矿山的综合调度指挥集成平台的设计与应用研究

论述了煤炭企业信息化建设的数字矿山、感知矿山和智慧矿山3个阶段,基于智慧矿山的3个特征,设计了综合调度指挥集成平台的总体架构,介绍了总体架构的6个层面和3大体系,详细阐述了综合调度指挥集成平台的各个功能模块设计。实践证明,综合调度指挥集成平台消灭了数据孤岛,有效提高了调度管理效率。     

矿山信息系统体系结构研究与矿山数据集成与分析

首先介绍了当前我国矿山信息系统建设任务以及所面临的困难,之后对矿山信息系统结构以及矿山数据集成实现技术进行全面阐述。     

神华智能矿山建设关键技术研发与示范

探讨了智能矿山的内涵,指出智能矿山是以矿山物联网为技术手段在数字矿山基础上的发展与创新,是将感知信息提炼为决策智慧、将决策智慧转化为执行能力的过程。设计了智能矿山5层架构体系并对其关键技术进行攻关,包括面向3个聚焦感知的泛在智能感知技术、面向海量感知数据的"一网一站"传输技术、面向区域矿井群的一体化软件平台研发和面向集团战略落地的业务流程标准化,实现从感知、传输、分析、决策的智能化和一体化。以锦界煤矿为示范点,展开了智能矿山示范工程建设。在示范工程实施过程中,除智能传感与集成化传输、生产过程自动化控制、矿山生产集成化系统监控、计划协同与生产执行系统外,重点强化了智能矿山体系中的"智慧"和"能力"平台建设,主要包括大数据中心和决策分析平台。实践表明,智能矿山可大幅提升生产效率、降低运营成本,是促进煤矿集团转型升级的关键举措。     

基于GIS矿山三维信息系统的作用及设计

叙述了矿山三维信息系统的建立将改变传统的矿山工作流程,从地质勘查和采掘工程等方面进行探讨,从点源数据库、矿山三维建模和可视化空间分析这三个方面的开发提出了矿山三维信息系统设计方案.     

数字矿山系统框架与关键技术研究

数字矿山是当今采矿科学、信息科学、人工智能、计算机技术和3S技术发展与高度结合的产物,它将深刻改变传统的采矿生产活动和人们的生活方式。分析了数字矿山的内涵和基本特征,对数字矿山的层次结构和系统框架进行了研究,讨论了数字矿山战略实施的关键技术,并对数字矿山的发展前景做了初步的展望。     

煤矿综合决策分析平台的功能设计及关键技术探讨

煤矿企业在信息化建设过程中"数据孤岛"现象严重,煤矿综合决策分析平台实现对企业生产、经营进行全面分析、诊断,辅助领导层进行分析、决策,分为基本业务层、信息集成层、管理决策层三个层次,主要功能包括生产监控与调度指挥、生产安全形势评估、安全与产量分析、安全与成本分析、设备故障诊断、生产经营分析、通风优化分析、人力资源分析。涉及的关键技术包括数据标准及接口规范、矿山基础数据库/数据仓库技术、多源异构数据集成技术、报表技术。     

地压控制原理在地下采矿设计中的运用

从开采顺序、采准巷道位置、巷道支护形式、覆盖岩层崩落及采空区处理等方面，以事例说明地压显现的规律，提出在地下矿采矿设计中对地压的控制方法。     

煤矿智能管控平台业务流程建设及其监控平台设计

为了打造车集煤矿智能矿山建设,提高车集煤矿安全生产运营水平,对煤矿智能管控平台业务流程建设及其监控平台进行了设计研究,管控平台核心业务架构主要分为设备层、控制层、生产执行层、经营管理层与决策层5个层次,重点分析了安全风险分级管控、隐患排查治理、掘进等智能管控平台业务流程建设;设计了其监控平台,主要智能监控平台主要功能、...     

基于OPC技术的煤矿管控一体化系统

讨论了煤矿监控系统的现状 ,指出当前的主要问题是各种系统及标准的不兼容。结合信息化社会的发展趋势以及煤矿企业信息化的需求 ,提出了基于OPC技术的煤矿管控一体化系统 ,为实现“数字矿山”奠定了基础     

煤矿井下综合防治水体系的构建

明确了煤矿井下综合防治水的内涵,对综合防治水的对象进行了分类,概括了综合防治水的特点包括:高度集成、综合交叉、复杂性和服务性;概述了综合防治水工作流程,对综合防治水数据进行了分类,并建立了综合防治水数据集成模型,由数据集成模型为基础,构建了煤矿井下综合防治水体系,保证了煤矿作业的安全。     

智能露天煤矿信息综合管控平台设计及关键技术研究

为了加快露天煤矿智能化建设,设计了智能露天煤矿信息综合管控平台,利用大数据技术为基础,通过对露天煤矿各自动化系统/信息化系统数据的研究,为智能露天煤矿信息综合管控平台提供跨系统多元化的数据治理,并通过可快速部署的云服务模式为其提供智能化系统应用。信息综合管控平台通过大数据云服务的数据、算力和环境支持,紧紧围绕露天煤矿半连续工艺流程,设计了智能三维地质中心、智能生产管控中心、综合安全监控预警及应急指挥中心三个中心,并根据智能化技术发展,梳理了中心的具体系统,为露天矿智能化建设提出具体的构想。     

煤矿安全风险分级管控与隐患管理系统设计研究

阐述了煤矿风险分级管控理论,分析了煤矿事故隐患闭环管理模型,明确了煤矿安全风险分级管控与隐患管理基本要求,对煤矿安全风险分级管控与隐患管理系统技术架构进行了设计,并以煤矿掘进工作面危险源空间预警为例,简述了管理系统的实现过程。     

搞好矿井安全监测监控系统 确保煤矿安全

对矿井安全监测监控系统实施有效管理,并完善了监测系统装备。针对监测系统管理的特点,从深度和广度介绍日常的管理经验,充分体现"未动先知"的监测理论。联合指挥,提高矿井抗灾能力,确保煤矿安全生产。     

基于三中台架构的煤矿生产技术管理平台

为了提高煤矿生产技术管理水平和保障煤矿高效安全生产,通过基于业务中台、数据中台和AI中台的三中台架构研发煤矿生产技术管理平台,实现业务协同、数据共享和数据驱动智能决策。结果表明,AI中台使用特征工程完成数据预处理、特征选择、降维等工作,融合多源异构数据,可以提升数据质量,并对数据进行分类和聚类,找出数据之间的关联性,挖掘数据价值;微服务架构体系技术以组件化的方式分解多个服务,使数据和信息在各要素间、各系统间的无缝传递。煤矿生产技术管理平台能够快速构建业务应用,解决数据的价值传递、业务系统协同等难题,满足煤矿智能化和大数据的深度融合与应用需求。     

PLC技术在我国矿井交流提升系统中的应用研究

介绍了ＰＬＣ技术的发展概况以及在我国矿井提升系统的应用研究情况，阐述了ＰＬＣ技术在我国矿井提升电控系统的应用发展前景。