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主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤矿智能化涉及哪些关键技术?技术难点是什么?

提问者认为标题已经详细的描述了问题的所有要点,
所以没有再添加更多内容。

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匿名 提出于2020-08-07 14:33
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煤科总院出版传媒集团新媒体-

 煤矿智能化涉及以下关键技术:

(1)煤矿高精度三维地质建模技术;

(2)基于地质模型的煤矿“一张图”技术;

(3)接续工作面智能设计与三维建模;

(4)智能快速掘进关键技术;

(5)基于高精度三维地质模型的工作面智能开采;

(6)井下精准定位技术;

(7)带式输送机智能监控关键技术;

(8)辅助运输智能化关键技术;

(9)智能通风关键技术;

(10)智能化分选技术

  煤矿智能化关键技术难点分析

  随着我国煤矿智能化建设的快速推进,在智能化开采、掘进、主辅运输、安全监测等核心关键技术均取得了一定的突破,但仍然存在诸多技术难题亟需开展科研攻关。

  1)高效采掘条件下地质异常动态精准探测,当前采用的地质保障技术方法基本上为分段的间歇性静态探测,未实现连续性动态精准探测;单参数探测或联合探测独立分析,未实现多参数综合分析和智能化灾害判识和预警;缺乏基于大数据的智能化深度学习平台支持,当前地质保障中地质探测数据存储方式未实现统一的、数字信息化的集中在线存储,难以为智能化提供基础数据。

  2)“透明地质模型”构建与实时更新技术,针对工作面地质构造的精细探测与描述,大多采用工作面钻探与物探2种方法,工作面钻探的优点是它们的结果具有很强的直接性和确定性,缺点是揭示的工作面范围比较有限,而工作面物探则是一种全工作面探测方法,但缺点是探测结果的确定性较差,目前缺乏一种行之有效的对工作面内部情况进行精准探查的手段。

  3)5G技术在煤矿的推广应用还存在一些亟待解决问题:①适应煤矿井下安全运行要求的5G设备和工业模组还有待进一步研发,急需研究制定相关技术标准。②场景设计和落地问题,5G技术条件下场景驱动特征明显,从提出场景到应用落地涉及技术研发、供应链改造、基础设施建设、智能终端和应用研发以及商业化运营等系列环节,是一个产业生态,不是单纯的网络建设问题。③商业模式问题,目前的5G网络建设运行必须依赖电信运营商的核心网,如何设计合理的商业模式将直接影响煤矿企业的使用意愿和双方的商业利益。④思维模式的改变,5G技术为一些新技术的应用提供了可能,传统的技术模式可能因此而打破,要积极探索新业态、新模式和新方法,加快推进煤炭行业的新旧动能转换和转型升级,促进煤炭工业的高质量发展。5G技术带来的不仅是技术的变革,更是各垂直行业的变革,产业竞争也已不在是单一产品或单一产业体系的竞争,更多的是5G技术支持下的产业协作、平台共建和生态共创,上下游企业也应联系更加紧密、互动更加频繁、合作更加深入。

  4)矿用带式输送机巡检机器人研制,针对目前的矿用巡检机器人仅实现巡检现场图像、声音、温度、环境参数等数据的采集,不具备带式输送机带面损坏、托辊异常自动辨识功能,研究煤矿井下爆炸性环境巡检机器人自主快速安全充电技术及装备、基于机器视觉的带式输送机带面损坏智能识别技术、基于振声信号分析的带式输送机托辊异常(开裂、断裂、润滑不良)诊断技术、矿用带式输送机巡检机器人及控制软件。

  5)智能辅助运输技术与装备,研究井下车辆的精准定位与智能导航技术、防爆车辆轻量化技术、防爆电喷射控制技术、防爆电动运输机器人集成底盘技术、防爆电动车辆增程与换电技术、驾乘人员智能识别技术、物料自动调度分配技术、高效尾气后处理技术、排气污染物在线监测技术、车辆互联安全行驶技术、井下自主导航及路径规划技术、物料封装与编码工艺技术、检测云防爆车载终端技术、移动式快速定量装车技术、固定式快速定量装车技术、智能控制技术、煤炭散料仓储技术等相关技术;研发适用于不同运输场景的井上下智能辅助运输系统,开发井下物料智能运输模式,实现井上下人员、物料、设备的运输路线智能规划、自动运输、协同管理。

  6)煤与瓦斯突出等煤岩瓦斯动力灾害的发生机理和致灾机理目前尚未真正掌握。井下低延时、高速率数据传输、瓦斯煤尘爆炸预警和多源灾害耦合智能预警技术缺乏,井下松软煤层高效增渗、定向钻进、坚硬煤岩大孔径长钻孔施工、地质导向钻进、深部矿井快速卸压等技术及装备还需进一步研究,瓦斯防治技术及装备的自动化、信息化和智能化的水平相对较低。

  7)深部岩溶突水危险性评价方法适用性不强,矿井涌水量预测和顶底板突水危险评价方法精度与动态性不足,水害监测装备分辨率不高,智能预警尚处于试验阶段,西部生态脆弱矿区水害防治与水资源协同控水技术亟待突破。

  8)大采高、高瓦斯等复杂环境下煤自燃的形成过程和防控技术尚未攻克;煤自燃隐蔽火区多元信息探测技术、集煤矿火灾早期监测/火灾预警与专家决策分析系统为一体的煤矿火灾综合预警系统、煤田火灾防治和监控的新技术有待攻关。

  9)井巷全断面风速监测技术误差大、井巷绝对风压测试误差大、井巷通风阻力测试误差大和测试速度慢。三维矿井通风网络智能解算能力不足。矿井风量智能调控技术可靠性低、稳定性差。通风动力装备方面智能控制水平低。尚未形成灾变风流应急调控技术装备体系。

参考文献:《煤矿智能化(初级阶段)技术体系研究与工程进展》

发布于 2020-08-07 14:36
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