综采工作面智能化关键技术研究现状与发展方向

煤矿综采智能化工作面关键技术解析摘要：开展煤矿综采工作期间，通过应用智能化技术，不仅实现了无人化生产的目标，还能确保生产过程的安全、顺利、高效。

对煤矿综采智能化工作面关键技术进行全面、深入的分析，以供参考。

关键词：煤矿综采；智能化；关键技术1煤矿智能化开采的含义将智能化开采系统运用到煤矿开采过程中，可以使煤机装备实时感知井下的复杂环境与变化，然后对控制参数进行相关调整。

在煤矿智能化开采过程中，智能感知、智能决策及智能控制非常关键。

煤矿智能化系统就是以自动化装置为重点，结合具有现代化特点的理念与思想，对矿山的开采信息进行收集，而后再应用网络将数据进行集成，利用智能化操作提供高质量的服务[1]。

智能化设备可以自主地方式进入学习过程，且其决策能力也极强，能更好地感知和分析问题，并自主修正，即使将其运用到复杂性的条件和环境下，它也能制定出科学性、可行性较强的开采计划与方案。

结合环境产生的不同变化，智能化开采设备可发挥出自身的作用和优势，真正实现智能化开采的目标。

在复杂的条件下，智能开采设备也可以进行无人开采。

2煤矿综采智能化工作面的技术特点伴随着时间的不断推移，我国采矿技术紧紧跟随时代发展的脚步，向着更新的方向发展和转变，开采方式也开始向智能化方向转化。

近年来，国内外的先进技术，在提升煤炭自动化水平等多个方面发挥了重要的作用，同时，也为进一步提升煤矿综采工作面的效率奠定了坚实的基础。

社会各行业在实际发展过程中，智能化都是主要的发展方向和趋势，煤矿综采行业更是如此。

将智能化技术运用到煤矿综采工作去，其优势和特点主要有以下3点。

2.1自动化控制提升准确性在煤矿综采工作过程中采面支架自动化控制、降尘自动化系统等，都是将自动化控制技术落实到工作中的具体表现。

这些智能设备完全改变了过去人工控制的局面，基于计算机系统，实现智能化控制，降低了工作人员的劳动强度，也减少工作误差，进一步提高了煤矿综采运行的准确性[2]。

煤矿综采智能化工作面关键技术研究发布时间：2021-07-21T15:32:29.197Z 来源：《工程管理前沿》2021年3月第9期作者：焦志鹏[导读] 随着机械自动化技术、互联网技术的发展，智能化成为中国煤矿综焦志鹏华能扎赉诺尔煤业有限责任公司铁北煤矿内蒙古自治区满洲里市 021410摘要：随着机械自动化技术、互联网技术的发展，智能化成为中国煤矿综采发展的重要趋势，智能化的煤矿综采在保障安全、提升效率、技术升级等方面均具有积极表现。

鉴于此，主要研究煤矿综采智能化工作面关键技术，从煤矿综采智能化工作面的技术优势入手，分析现已投入应用的煤矿综采智能化技术，并进一步探讨尚未投入综采实践但未来发展前景广阔的智能化技术，目的是在智能化背景下提升煤矿综采水平，推动煤矿综采在智能技术的支持下转型升级。

关键词：煤矿综采；智能化；技术引言随着中国煤炭产能过剩情况的出现，煤矿企业的生存压力增加。

为了应对这种情况，必须要对煤炭行业进行改革，而减员提效是一种有效的方法。

中国的煤矿多是劳动密集型企业，技术含量低，而且安全得不到保障，现有的技术很难保证煤炭产量的继续提升以及开采的安全性。

在这种背景下，智能化开采技术被提出并被逐渐应用到煤矿生产中，使得煤矿行业向技术集约型企业转变。

由于煤矿的智能化开采涉及到很多关键技术，目前智能化开采技术只在少数矿区得到了应用。

为了加快智能化开采技术的推广和应用，应该攻克相应的技术难题。

1智能化开采技术发展现状20世纪80年代，美国和澳大利亚研发出了支撑掩护式液压支架，使得综采技术成为了煤矿井下开采的主流技术。

与此同时，液压支架开发的电液控制系统的应用，使得综采工作面的自动化得以快速发展。

1990年，德国率先推出了综采设备的电液控制自动化系统，实现了煤矿开采的程序化控制。

随后，澳大利亚和美国也开始研究煤矿开采自动化技术。

中国于2000年左右也开始研发煤矿综采设备的电液控制系统，例如北京天地玛珂电液控制系统有限公司、郑州矿机集团有限公司集团等。

煤炭智能化开采关键技术创新进展与展望摘要：基于可持续发展，科学发展的采煤产业新趋势，人们不断地提升安全意识，在信息化社会高速发展的新时代，煤矿综采工作面的智能化开采是煤矿科学高效的发展方向。

为此，只有加速综采工作面的智能化开采，才可以推动煤矿开采技术的不断进步，以使国内的煤矿企业从劳动密集型转变为人才密集型，有效地统一信息化与智能化，国内的煤矿企业才得以高效可持续发展。

关键词：煤炭；智能化；开采技术；创新进展；展望1智能化综采的概念与特征智能感知、智能决策和自动控制（执行）是智能化开采的三要素．智能开采区别于一般自动化开采的显著特点是设备具有自主学习和自主决策功能，具备自感知、自控制、自修正的能力．具备这样能力的智能化综采系统，才能充分的响应生产环境变化、实现真正意义上的智能化开采，实现有限条件下的无人开采目标．国内外广泛采用的长壁开采模式，其综采装备系统从功能层面来看，包括工作面围岩控制、煤岩截割和煤流运输３部分；从设备群层面来看，主要包括工作面液压支架和超前液压支架，采煤机、刮板输送机、转载机和乳化液泵站等。

据综采工作面成套装备控制系统在感知、决策和执行三要素方面的水平，智能化控制系统发展分为自动化、智能化和无人化，自动化是智能化的基础阶段，无人化是智能化的高阶阶段和发展目标．智能化系统是指综采工作面采用具有充分全面的感知、自学习和决策、自动执行功能的液压支架、采煤机、刮板输送机等机电一体化成套装备，实现工作面的高度自动化远程监控和安全高效开采。

智能化综采工作面主要技术特征是：１）液压支架智能控制，具有支架与围岩耦合监测控制、超前压力预报、初撑和移架状态自决策控制、姿态监测与智能调节、记忆时序控制放煤和智能喷雾降尘控制等功能．２）采煤机智能控制，采煤机具有位置监测精确定位、自学习智能轨迹规划、基于智能决策或煤岩识别的滚筒自动调高、自动记忆割煤、防碰撞安全避险、故障自诊断等功能，并具有基于产量需求、输送机设备负荷、工作面环境等信息的智能决策调速、采高自动控制和远程可视化控制等功能．３）工作面运输设备具有电气软启动、负载及运行状态监测、系统运行参数在线监测、机尾自动张紧、故障诊断及与工作面控制系统的通信和自动控制功能．４）工作面智能控制系统能实现工作面设备间的信息通信、自学习和智能决策远程控制与工作面人工干预协同控制等。

煤矿综采工作面智能化开采研究摘要：现如今煤矿生产中综采技术应用日益普遍，这一技术具有较高的自动化水平，有效提高了煤矿的生产效率与质量。

随着综采技术不断发展，智能化技术的应用也不断增多，综采工作面的智能化开采成为重要发展方向，也已经取得积极成就。

本文总结智能化开采技术特点，分析综采工作面的智能化开采技术，探讨主要技术瓶颈以及应对策略，旨在提高智能化开采的应用水平。

关键词：煤矿生产；综采工作面；智能化技术；应用0引言综采技术应用质量与自动化、智能化技术水平有很强的关联性，在综采技术的基础上，积极应用智能技术手段，可以有效提高煤炭开采的智能化水平，使工作面生产效率与安全性进一步提升。

综采工作面迈向智能化是重要的发展方向，但是也会遭遇一些技术难题，所以必须加强技术探索，突破技术瓶颈，提高技术应用水平。

1智能化开采应用特点首先，智能化开采能够有效提升开采的整体效率。

与传统的开采技术相比，智能化开采采用更多的自动化手段开展工作，有效降低了人为因素导致的煤矿生产效率、质量、安全性问题，有助于各项开采活动规范性开展，确保生产连续性，提高单位时间内的产出。

其次，生产安全性高。

智能化开采有效降低了对人工的需求，工作面操作、运输活动更多是以自动化设备完成，可以实现远程控制，井下作业人员明显减少。

而各种煤矿生产事故基本都发生在井下，从而减低了出现人员伤亡的可能性。

加之各种自动化监控、管理系统的支持，可以故障预警、安全预警，引导疏散，进一步提高了事故应对能力，降低了工作人员的井下安全威胁。

2智能化开采关键技术分析2.1液压支撑控制这一技术能够在多种生产环境下保持良好的应用状态，如果工作面发生围岩变形问题，则顶梁会进入俯仰姿态，也能够有效对抗冲击以及倾斜。

液压支撑控制要发挥应有的作用，需要使用具有良好精度的姿态感应器，置于液压支撑处，收集姿态信号，通过姿态控制器来获取信号，结合信号代表的意义进行调控工作，充分发挥支架的支撑作用，防止出现顶柱错茬咬架。

煤矿综采智能化工作面关键技术解析摘要：以传统装备为基础，根据其运行特性融入智能技术，建立起煤炭开采智能化模式，为开采活动的开展创设更多良好的条件。

在煤矿综采工作面智能化的发展过程中可能遇到各式各样的技术难题，有必要加强在此方面的探索，突破技术瓶颈。

关键词：煤矿；综采智能化；工作面；关键技术引言煤炭是我国重要的能源之一，在未来一段时间内，煤炭还将继续占据世界能源的主要地位。

信息技术对煤矿行业的发展产生了深远影响。

煤矿智能化，是适应信息工业革命发展方向与趋势的重要技术。

1煤矿智能化开采的定义和应用价值煤矿智能化开采是对矿山资源、生产人员、材料设备、外部环境等进行数字化，实现煤矿生产过程中一切信息可以自动采集、实时传输、全程可视、标准运行、自动操作等，使得煤矿生产可以像智能机器一样实现自我识别并进行决策，实现生产系统高效运营，降低企业运营成本，提高生产效益。

这种将煤矿现有生产方式转化成高度网络集成化、数据智能化的生产方式越来越受到煤矿生产企业的重视，成为煤炭产业发展的趋势所在，煤矿智能化开采核心在于采用高新技术和装备，解决煤矿生产、经营问题。

党的十八大提出加快信息化和工业化融合，走一条新型工业化道路。

煤矿智能化开采是高新技术与煤炭工业的深度融合，取代井下生产工人的各种作业行为，达到煤矿减人、高效生产的目的。

煤矿智能化开采是新一轮产业变革的产物，是经济社会发展的必然业态，代表了煤矿新的发展方向，开创了煤矿生产新的发展格局，推动了煤矿企业高质量发展。

煤矿智能化开采从根本上改变了煤矿传统的以人为主的生产方式，促进煤矿生产由劳动力密集型向人才技术密集型转变，促进煤矿企业效益提升，确保煤矿企业生产安全。

2煤矿综采智能化工作面关键技术解析2.1综采工作面“装备+智能”开采模式综采工作面“装备+智能”开采模式是指以采煤机、液压支架、刮板输送机单机设备智能化为核心，单机间联动、闭锁控制技术简单叠加的控制模式。

国内煤矿综采工作面“装备+智能”开采模式经历了机械化-自动化-智能化三个阶段，最初在引进国外成套装备的同时发展国产采煤装备的机械化，实现了由炮采到普采的转变，初步实现了综采机械化。

2020年20期技术创新科技创新与应用Technology Innovation and Application煤矿智能化开采技术研究现状及展望王宗成（贵州省桐梓县煤矿安全生产服务中心，贵州桐梓563200）引言煤矿产业的快速发展引进了越来越多的现代化技术，而本身的开采技术也在不断开发与完善，但整体发展仍然需要顺应时代发展的趋向与要求，煤矿开采已经实现了基本的机械化，而信息化智能化则是当下时代发展的主流，各个行业都在不断提高自身的智能化和信息化水平，从而加强生产效率。

在“十三五”期间，我国的煤矿行业也成功攻克了智能化开采技术难关，研发出综采成套智能控制系统，实现了无人现场操作的智能化开采作业。

但受到工作面的影响，一些地质条件和开采条件较差的环境则无法充分适应，因此也需要进一步改善，提高智能化开采技术手段的适应性。

1煤矿智能化开采技术的研究现状虽说智能化这一概念在煤矿领域研究中广泛提及，已经成为煤矿行业今后发展的主要方向，但对于煤矿智能化的认知都存在一定偏差。

实际上，煤矿智能化的实现需要两个条件：“建一个网，制一张图”，其中“建一个网”便是需要在开采工作面中建立万兆网络，万兆网络便是即将普及的5G 无线网；“制一张图”便是实现数字化图纸，将井下采掘、运输、通排等系统全部汇入其中，智能化煤矿系统结构体系如图1所示[1]。

1.1智能开采关键技术煤矿开采方法由原本的人力采掘和炮采，到如今的综采，已经逐渐迈向智能化的道路，而近些年从煤矿智能化开采技术的研究和实践能够得知，智能化开采技术主要以全智能开采和半智能开采两种发展形势，如图2所示。

（1）全智能开采技术因为多数煤矿开采工作面环境条件较为苛刻，同时会摘要：煤矿是我国最主要的矿产资源，而煤矿开采若是能够实现智能化，那么对其发展来说是大有裨益的，甚至直接影响了国民经济的发展以及社会智能化的发展。

而经过多年实践，我国煤矿开采方面已经在原本的机械化条件下逐渐迈向智能化道路，也取得了明显的成效，在2019年年底，已经成功建立200余个智能化采煤工作面，已经做到了少人化的煤矿智能化开采。

煤矿智能化开采技术现状及展望摘要：中国煤矿智能化开采建设如火如荼，非常有必要解决智能化开采过程中存在的许多问题。

为此，需要认识到中国煤矿智能化开采的现状。

近些年，中国煤矿智能化开采矿井不断增加，显著改善了煤矿开采效率。

但中国智能化开采还有关键技术问题有待解决，主要有尚未形成智能化开采的有关标准、信息的井下传输有待解决及采煤机的智能化控制系统需要完善。

随着煤矿企业的努力和政府政策的支持，在不久的将来必将实现煤矿智能化开采，主要体现在实现全面智能化、全面取消夜班及生产效率大幅度提高。

关键词：煤矿；智能化；开采技术；现状；展望引言我国煤矿对智能化开采技术的大力推进，为煤炭行业的产业升级提供了一次绝好的机会。

由于我国煤矿智能化开采技术起步比较晚，分析煤矿智能化开采技术发展存在的问题是非常有必要的。

目前国内已初步建成了一些示范性的智能化开采矿井，未来需要大力发展工作面的连续开采技术、工作面回采探测技术及工作面的实时调控技术。

研究可为认识工作面智能化开采技术的发展提供一定的参考。

1煤矿智能化开采技术1.1智能化综采关键技术智能化无人综采技术是无人跟机开展的一系列作业任务。

这一技术难点在于使用时需要增加和引进先进的远程遥控技术，这一技术融合了多种关键技术。

（1）液压支架全工作面跟机自动化技术、远程人工干预技术。

即在液压支架电液控制系统控制下开展无人跟机自动化控制，在实现电液控制系统数据与液压支架视频技术相互结合试用下，利用监控中心远程操作台对液压支架进行人工干预，能够对复杂的煤矿开采环境下液压支架进行自动化控制。

（2）自动跟机技术。

这一技术主要指综采工作面的液压支架跟随采煤机位置或者采煤机运行的方向自动移架、自动喷雾、三机联动和自动刮板输送机等，对液压支架自动跟机示意图进行了展示，并对远程干预控制界面进行了展示。

（3）工作面视频监控技术。

实际工作面中安装视频监控系统，在井下监控中心、地面指挥控制中心对整个煤矿开采工作面进行视频监控。

采煤工作面智能化建设关键技术的应用研究摘要：煤矿智能化建设是当前煤矿行业发展的主要方向，采煤工作面的智能化是煤矿智能化中的重点和难点。

对采煤工作面智能化的研究现状进行了梳理，总结了采煤工作面智能化建设中的技术瓶颈，分别对环境与设备状态精准感知技术、采煤空间三维地质信息建模方法、采煤机高精度惯性导航定位技术、多源信息融合感知与智能交互技术、采煤设备系统协同控制技术、采煤智能化软件平台技术进行了分析。

以某煤矿智能化工作面系统建设为基础，介绍了采煤装备状态感知、工作面系统协调集中控制、采煤工作面设备故障诊断和智能化采煤系统安全保障等相关技术的应用效果。

关键词：智能化；采煤工作面；惯性导航；煤岩识别1引言煤矿智能化是我国煤矿信息化发展的趋势，目前，我国煤炭行业还处于煤矿智能化建设的初级阶段。

2020年初，为加快推动智能化技术与煤炭产业融合发展，提升煤矿智能化水平，国家发展改革委等八部委联合发布了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，指出了建设煤矿智能化是促进我国煤炭工业高质量发展的重要手段。

为了加快煤矿智能化的建设进程，国家及地方政府也都相应出台了相关的政策，各煤炭企业纷纷投入到煤矿智能化建设及改造升级中。

经过近年来的建设，国内各大型煤矿企业都积极开始推进智能化建设，已经在煤矿智能化方面取得了明显的成效。

2智能化采煤工作面关键技术关于智能化采煤工作面，相关专家进行了定义，指出了工作面生产设备包括采煤机、液压支架和输送机等设备应具备自主感知、自主决策和自动控制运行的功能，这些功能的实现要依靠物联网、大数据、云计算和人工智能技术的不断发展。

随着信息化技术的不断发展，为采煤工作面的智能化建设提供了条件，并在一定程度上取得了较好的效果。

在智能化采煤工作建设过程中，关键技术包括了环境与设备状态精准感知、采煤空间三维地质信息建模、采煤设备状态数据物联网采集、采煤机高精度惯性导航定位、多源信息融合感知与智能交互技术、采煤机设备协同控制技术和采煤自动化软件平台技术。

煤矿综采工作面智能化管理系统的设计与应用研究摘要：随着科学技术水平的不断发展，智能化技术在很多领域中都得到了应用，包括煤矿开采行业。

虽然通过建设综采工作面智能化管理系统能显著提升煤矿运行的效率和质量，但是智能化技术在综采工作面中的实践应用时间相对较短，在实际运行中仍然存在一些问题，有待完善。

煤矿中使用的设备在工作时容易受到外界环境的影响或者干扰，给工作面智能化管理与控制带来了一定难度。

为了促进综采工作面智能化技术的应用与发展，很多学者开展了相关研究，部分煤矿企业在实践中也进行了有益的探索，结合煤矿自身情况建立了智能化工作面，取得了很多成果。

关键词：煤矿; 工作面; 智能化; 管理系统引言当今，互联网发展迅速，社会各阶层都出现了新的挑战和机遇，许多传统产业正随着社会和当代的步伐发展，积极寻求与互联网技术的联系，以便能够迅速过渡到互联网。

我们正处于重组和重组的关键阶段，传统域和互联网技术融合为有机融合，以实现我们公司的变革。

由于煤炭开采对环境保护和安全极为脆弱，利用智能技术和智能设备进行煤炭开采措施对于煤炭的无人开采至关重要。

一、煤矿综采智能化工作面煤炭开采是我国的基本能源之一，近期内将无法使用。

但是，在煤矿工作中，整个工作是复杂的，在工作过程中出现安全问题的可能性依然存在。

此外，煤炭输送模式的一部分属于基本模式，对煤炭工业如何走向可持续发展产生了负面影响。

为了促进煤炭工业的整体发展，必须不断改变传统的发展模式，通过现代和先进技术使煤炭工业更加高效、安全。

二、智能化管理系统整体方案设计根据对煤炭开采实际情况的深入分析，开发了一个详细的管理系统，如图1所示。

图1表明，整个智能管理系统网络可分为三个层次:煤矿工人碳纤维层次、单设备控制层次和计算机智能集中控制层次。

除了普通的燃煤发电厂、平板交通工具外，还包括水泵、风机等生产设备的辅助。

为了更好地控制智能管理，一些主要燃煤电厂安装了高清摄像头，例如b .液压支架或燃煤发电厂。

浅谈煤矿综采工作面智能化开采技术摘要：煤矿产业可以说是我国最高危的几大行业之一，工人们为了开采煤矿，往往身体健康和生命安全都无法得到保障，煤矿综采工作又尤为复杂，为了保护工人的安全，同时也提高工作效率，积极应对这种高危工作场所和工作环境，不断研究煤矿综采工作面智能化开采技术，采用先进技术对煤炭产业进行智能化开采显得尤为重要。

虽然现在煤矿综采工作面智能化开采技术还不够成熟，仍有很多关键问题需要解决，但不可否定的是煤矿综采工作面智能化开采技术的必要性和其开阔的发展前景。

关键词：煤矿；综采工作面；智能化开采技术；发展方向；无人化技术一、前言随着科技的发展和互联网技术的不断进步，我国的传统工业不断结合先进技术进行改进，我国的工业产业等发展方向也相应进行了变革，同时，未来的工业也会与科技和互联网的相关技术结合的越来越紧密，互联网与传统行业的相互融合已是大势所趋，为了迎合时代的发展和科技的进步，进一步符合社会发展需求，企业的转型刻不容缓。

煤炭开采产业在传统上往往需要大量的人力资源，在黑暗恶劣的环境下长期工作，且昼夜不分，还随时面临塌方等危险对人身安全及生命安全带来的危害，工人们在恶劣的环境下，往往饮食等不利于身体健康，确实为高危行业，同时，依靠人力的开采，其工作效率已经严重落后与当代社会的发展需求。

为了保护工人的生命安全和身体健康，也为了在恶劣的环境下，快速科学的进行煤炭开采工作，让技术人员将智能化逐渐融入煤炭综采工作面中，甚至实现无人开采的目标，促进煤炭综采工作的开展，推动煤炭综采工作面智能化开采技术的创新和发展。

二、煤矿综采工作面智能化技术的影响因素（一）环境因素煤矿综采工作面在开采过程中受环境的影响很大，采矿工人在工作当中会面临由井下的顶底板、才高、瓦斯、煤层倾角问题等问题的存在导致的塌方、爆炸，之前新闻中也频频报道，可见种种问题的高发性和危险性，采用智能化技术尤其是无人的智能化技术进行煤矿综采工作并积极落实应用就显得尤为重要。

智能化工作面发展情况介绍一、智能化工作面的定义煤炭自动化开采，是指煤炭开采过程中，设备、系统在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现开采的过程。

在过去的十几年间，我国煤炭工业取得了惊人的高速增长，产量猛增的同时安全性也大幅提高。

这离不开装备技术和自动化控制技术的发展。

十二五以来，在国家863等重大项目的支持下，液压支架制造、采煤机自动截割、综采工作面智能控制等关键核心技术取得突破，为在煤矿“高配”成套装备奠定了技术基础，在自动化的基础上形成了现阶段可行的“无人操作、有人巡视”的智能化开采模式。

智能化开采是在机械化开采、自动化开采基础上，信息化与工业化深度融合的煤炭开采技术的深刻变革，是指在不需要人工直接干预情况下，采掘装备通过智能感知、智能调控、自主导航独立完成采掘作业的过程。

开采过程中各个自动化系统的融合，实现有机统一、互联互调，才能称之为智能化开采，智能化开采具有3方面技术内涵：①采掘设备具有智能化的自主作业能力；②实时获取和更新采掘工艺数据，包括地质条件、煤岩变化、设备方位、开采工序等；③能根据开采条件变化，自动调控采掘过程。

当智能化采掘设备与自动调度决策集为一体，即为智能化开采工作面。

我国先后攻克了综采成套装备感知、信息传输、动态决策、协调执行、高可靠性等关键技术，研制出具有自主知识产权的综采成套装备智能系统，成功在煤矿工作面实现了“无人操作、有人巡视”的智能化开采模式，工作面所有设备均由设在巷道及地面调度中心进行远程操控，该技术和实际应用效果达到了国际领先水平，引领了我国煤炭科学开采的发展方向。

二、智能化工作面的现状自从2000年以来，智能化开采先后在神华、中煤、兖矿、陕煤、同煤、阳煤、晋煤、平煤、冀中、淮南、山能等国内主要矿区的100多个综采工作面应用。

2014年5月8日，黄陵矿业一号煤矿1001工作面首次实现了智能化无人开采，成为中国煤炭开采史上具有里程碑意义的一次革命；2015年9月，该矿成为全国煤矿智能化无人开采技术的试点示范单位，积极推动更多企业通过“机械化换人、机器人作业、自动化减人”提高安全保障能力。

综采工作面采煤机定位技术研究现状及展望摘要：煤矿井下综采工作面的自动化和智能化是实现矿井无人化、安全高效开采的关键步骤，也是发展数字矿山、提高矿井机电装备信息化和自动化水平的重要组成部分。

为实现综采工作面的少人化和无人化陪引，综采工作面“三机”即采煤机、刮板输送机和液压支架的智能化是关键技术之一，而采煤机定位是首先需要解决的问题。

关键词：综采工作面；采煤机；定位技术1采煤机常规定位技术1.1红外定位技术通过红外对射信号进行采煤机定位，具体原理：在采煤机机身安装红外发射装置，在液压支架上安装红外接收装置，采煤机运行过程中红外发射装置定向发射广角脉冲，液压支架上红外接收装置接收信号，对接收信号的强弱进行分析，从而判断采煤机具体位置。

但受底板不平整、粉尘及遮挡等影响，红外接收装置有时会接收不到采煤机上红外发射装置发出的脉冲信号，在自动化采煤过程中造成“跳架”现象。

红外定位技术在动态测量方面有很大局限性，并且安装复杂，总体定位精度不高，实际应用受到限制。

1.2超声定位将超声波发射装置安装在工作面巷道中，当采煤机经过时机身将反射超声波，根据各位置超声波传感器监测状态可确定采煤机位置。

但煤矿井下环境恶劣，如果工作面较长，超声波声衰较大，造成回波误差大，甚至无法收到回波，导致采煤机定位失效。

1.3齿轮计数定位齿轮计数法：对采煤机行走齿轮的转动圈数进行计数，将圈数乘以齿轮周长，计算出采煤机行程，然后根据液压支架间距推算出采煤机位于何处液压支架，从而确定采煤机在工作面的位置。

齿轮计数法只能检测采煤机一维运动，而采煤机实际运动轨迹是三维的，所以该方法只能估测采煤机在工作面的大致位置，并且齿轮计数误差会累加，加上无法准确获知液压支架间距，因此，该方法不能满足采煤机实时定位精度要求。

1.4无线定位技术无线定位技术是通过对接收的电磁波参数(包括传输时间、到达角、幅度和相位等)进行测量，采用特定算法来判断被测物体位置。

受煤矿恶劣环境影响，无线定位技术应用时存在定位数据不稳定的问题。

综采工作面智能化采煤的关键技术摘要：我国煤炭事业发展速度颇快，科学技术水平不断提高，随着互联网人工智能时代的到来，各行各业紧跟时代发展脚步完成企业转型调整。

煤矿企业借助各类智能化开采技术提高开采效率成为大势所趋。

鉴于此，本文对综采工作面智能化采煤的关键技术进行分析，指出相应的优化解决措施，以期为煤矿工作者提供指导，进而呈现更好的技术应用效果。

关键词：综采工作面；智能化；采煤；关键技术引言一直以来，煤炭开采效率、安全性和成本是煤矿企业关注的主要问题；同时，煤炭作为我国国民经济发展的主要动力，实现煤炭的安全高效开采对于经济发展和社会进步具有重要意义。

“智能化”是未来所有行业发展的趋势，煤炭行业也不例外。

实现煤矿综采工作面的智能化开采旨在根据工作面的地质条件、煤层条件以及瓦斯等情况，采用理论分析与实践经验相结合的方式实现对工作面煤层的智能化开采。

1自动化综采工作面系统技术的发展要求煤矿的开采在当下的工种中是一个及其危险的行业，它所处的环境比较复杂，相比常见的其他行业中，煤炭业所用的机器化比较落后和复杂。

目前煤炭的自动化综采工作面仍然存在很大的漏洞，需要不断发展和壮大，只有切实的得到改善，才能确保煤炭的自动化开采顺利进行，当前矿区的自动化技术还不够完善，已经具备了基础的生产能力，基本实现自动化生产，目前智能化煤炭综采的工作面系统还需要稳定高效的开展。

抗电磁干扰能力强的网络通信传输平台，未来矿区在自动化煤炭综采系统仍需克服关键性技术问题，以此在推动工作顺利进行的同时，保障技术的稳步发展。

2综采工作面智能化采煤的关键技术2.1振动法自动放煤振动法自动放煤工艺是一种振动传感器起作用，识别不同物体碰撞时的信号差别，进而可以识别煤矸石。

该工艺流程包括如下几个方面：第一，前端滤波平滑处理；第二，电信号去降噪处理；第三，功率谱分析处理。

在该设备位置设置多种传感器，通常借助信息融合算法处理感知层采集的数据，与此同时将处理后的结果传输给液压支架传感器，最终可以实现对液压支架的智能化。

当代化工研究Modem Chemical Research70技术应用与研究2021•08煤矿综采工作面智能化开采*籍玄宁（西山煤电（集团）有限责任公司山西030053）摘耍：为了进一步提升我国煤矿开采的效率和安全性，我国的煤矿开采逐步向智能化发展，我国目前的智能化煤矿开采还处于起步阶段，许多关键性问题还未解决.分析目前煤矿智能化开采餉应用现状，指出由于煤矿综采工作面开采条件的多样性和复杂性，煤矿的智能化开采发展必然是需要经历分阶段发展的过程，同时需要开采设备和控制技术的提升和井下作业人员素质和能力的提高，智能化的开采必然是一个长期的过程.通过分析归纳总结了煤矿智能化开采的四个阶段，并且对每个阶段总结了典型特点和技术概要.分析认为，目前煤矿的智能化开釆仍然需要在管理观念、投入力度、研发团队建设等方面发力.关键词：煤矿；智能化开釆；智慧矿山；智能探测中图分类号：T文献标识码：AIntelligent Mining in Fully Mechanized Coal Mining FaceJi Xuanning(Xishan Coal and Electricity(Group)Co.,Ltd.,Shanxi,030053)Abstract:In order to f urther improve the efficiency and safety of C hina's coal mining,China's coal mining is gradually developing towards intelligence.At p resent,China's intelligent coal mining is still in its infancy,and many key p roblems have not y et been solved.This p aper analyzes the current application status of i ntelligent mining in coal mines,and p oints out that because of t he diversity and complexity of m ining conditions in J ully mechanized coal miningface,the development of i ntelligent mining in coal mines needs to go through an inevitable p rocess of p hased development,and at the same time,it needs the improvement of m ining equipment and control technology and the improvement of t he quality and ability of u nderground workers.Intelligent mining is bound to be a long-term process.Through analysis,the f our stages of i ntelligent mining in coal mine are summarized, and the typical characteristics and technical summary of e ach stage are summarized.According to the analysis,at p resent,the intelligent mining of coal mines still needs to exert efforts in management concepts,investment and R&D team building.Key wordsi coal mine；intelligent minings smart mine；intelligent detection煤矿是中国的主要能源，保证安全高效的开采有着十分重要的意义。

浅析煤矿综采工作面智能化开采技术的发展及应用小青矿高明摘要阐述了小青矿N2-407智能化综采工作面技术的三大核心、四项关键和应用效果及存在问题，并对小青矿智能化2.0-3.0展望。

关键词综采工作面中厚煤层综采智能化技术1智能化开采技术发展简史早在20世纪80～90年代，美国、德国就开始运用智能化技术开采煤炭，相继迅速发展煤炭开采技术及装备，综采工作面已经历机械化、自动化、智能化开采,大大提高了煤矿日产量和安全生产水平。

自2004年中国才开始应用智能化采煤技术。

近几年来，国内各个行业发展十分迅速，同时也增强了对煤矿资源的需求量，如何实现煤矿智能化开采技术已经成为行业、社会重点关注的问题。

对于煤矿开采技术来说，综采智能化开采技术的应用也是保障煤炭行业长足健康发展的重要因素。

截止2018年底全国综采智能化采煤工作面已经达到145个。

其中，东北三省仅有2个，而辽宁省的首个智能化工作面正是小青矿N2-407综采智能化工作面。

2019年此面作业人员由13人递减至3人，基本实现了无人操作，有人巡视，远程干预的有限无人化生产模式。

2发展智能化综采技术的总体思路发展智能化综采技术的总体思路分“两步走”和“三阶段”的战略步骤。

参见图1、2。

“两步走”即第一步是实现可视远程干预技术；第二步是实现智能自适应技术。

“三阶段”包括1.0可视远程干预阶段；2.0基于透明工作面智能割煤；3.0全面自适应开采。

图1综采智能化生产“两步走”目标及关系图2综采智能化生产“三阶段”发展战略问题探讨··1072.1“两步走”第一步：实现可视远程干预式开采技术。

采用以太网实现综采设备数据上传，通过矿井自动化网络，实现在监控中心对设备的远程操控，达到工作面无人化开采的目的。

操作人员在工作面运输顺槽或地面监控中心远程遥控干预设备智能化运行，同时在工作面外安排检修人员和巡视人员，工作面落煤区域无人操作，实现有限无人化。

第二步：智能自适应。

综采工作面智能化技术应用现状及解决措施作者：赵国辉来源：《西部论丛》2019年第30期摘要：本文主要研究综采工作面智能化技术应用现状及解决措施，首先对当前综采工作面智能化采煤技术的应用现状进行总结，了解智能化采煤的基本情况及存在的问题，重点介绍当前综采工作面智能化的关键技术，在此基础上整理总结解决当前综采工作面智能化问题的措施。

关键词：综采工作面;采煤;智能化1、引言煤矿是最重要的工业能源，也是经济发展的重要的支撑。

近年来随着能源形势的不断变化，煤矿开采受到人们越来越多的关注。

综采工作面智能化技术是煤炭行业先进的开采技术，但是在实际应用中存在诸多问题，限制了煤炭开采的质量和效率，因此在现阶段加强对于综采工作面智能化技术应用现状及解决措施的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的了解当前存在的问题以及目前的主要先进技术，从而制定针对性的解决措施，也为后期更好的发挥综采工作面智能化技术的作用提供參考。

2、综采工作面智能化采煤技术的应用现状2.1煤矿综采工作面不平整智能化的采煤技术需要在平整的工作面上进行，如果综采工作面的质量不合格就会导致运输机在采煤过程中出现上下窜滑的问题，造成安全隐患，而且会对采煤的工作效率造成影响。

但是目前在采煤过程中经常会受到多方面因素的影响造成工作面不平整的情况，必须针对性的设置监控系统来监管综采工作面的平整度和设备的运行状况。

2.2平台不统一，通信受阻在综采平台运行过程中，不同的设备之间需要通过以太网进行通信，但是实际应用中却存在很大的局限，由于目前用于综采作业的系统建设不够完善，不同厂商设计制造的设备在传输方式、协议、接口等设计中存在较大的差异，网络传输的协议没有形成统一的标准，在数据信息在不同设备平台之间传输过程中需要进行多次交换，造成信息传输的延时，甚至可能会出现传递错误的情况。

一旦通信出现问题就会对整个系统的运行和煤矿作业安全造成影响。

2.3工作面的自动找直难以实现智能化综合采煤技术的主要目的是实现整个煤矿开采作业的自动化运行，实现更好的产煤效率和产煤治理，而找直工作面就是其中最重要的环节。

矿井综采工作面三机智能化控制研究摘要：随着工业化、信息化技术不断发展，煤矿井下先进的通信技术、控制技术等不断应用，在一定程度提升了矿井综合智能化控制水平。

矿井生产过程中，综采工作面是主要的煤炭开采、运输场所，实现采面内采煤机、刮板输送机以及液压支架合理衔接、配套，是实现煤炭资源高效回采的重要保障。

关键词：煤炭开采;综采设备;智能化控制引言当前采矿行业飞速发展和广泛应用的技术是大数据和物联网，如人工智能和大数据以及云计算等在当今工业化与信息化领域的成熟应用，都极快地促进了密集型煤炭技术的发展方向，井下煤矿工作面的5G智能化，大大拓宽了开采煤矿的范围。

综采工作面是生产煤炭不同环节里最重要的一步，可以说是枢纽的一步，代表上游环节的是准备工作面和治理灾害，中间环节是运输和煤炭采落，代表下游环节的是管理后期的矿井和采空区。

综采工作面最常用到的采煤机械有3种：刮板输送机和液压支架以及采煤机，其中高效发展和安全及绿色的煤矿保障前提是运行和衔接以及“三机”配套的综采工作面。

所以，本文重点研究了基于液压支架和刮板输送机还有综采工作面中采煤机典型应用时，运行和衔接以及“三机”配套环节采用智能化方式后，其综采工作面未来的智能化建设方向的研究。

1综采工作面“三机”配套在综采工作面的大系统背景下，要根据一定的原则，才能达成三种设备工作过程中的协同作用，这些指标有很多方面，如系统的规格、设备的性能、机械的大小、使用的寿命等，同时采煤机的割煤生产能力要达到该工作面计划的生产能力，这也是对采煤机性能方面的要求。

此外，刮板输送机一定要留出一部分的运输能力，这样做的目的是避免落下的碎煤堆积在一起，影响生产效率。

其中的各个子系统之间的配合也是有一定要求的，具体如下：1）采煤机与刮板输送机的系统：刮板输送机的中心输送槽要朝着采煤机底部托架、滑靴等结构支承，物料运输的首、尾部构造应保证与采煤机贯通，并在首、尾部之间的特殊地方处理成三角形的煤。

煤矿综采工作面智能化开采技术的应用探讨摘要：在我国经济快速发展的背景下，煤炭的资源的需求量不断扩大，为了满足资源的需求，我国需要提升煤矿挖掘技术水平，但是在提升的过程中需要注意的是在煤矿挖掘的过程中挖掘技术水平以及环保性同等重要。

从实际情况来看，我国煤矿综采工作面具有较高的复杂性，同时也面临着恶劣的操作环境，影响了煤矿综采工作整体效率和质量的提升。

以智能化技术及装备来推进煤矿综采工作面的相关工作，能够有效地改善当前我国煤矿综采的实际状况，本文针对当前煤矿综采工作面智能化技术及装备的管理进行了分析，并探讨了未来发展趋势，以期对实际工作给予一定的帮助。

关键词：煤矿；综采工作面；智能化技术及装备；发展趋势1 智能化技术及装备的发展现状及管理控制1.1 智能化技术及装备的发展现状随着计算机、互联网技术的全面发展，我国当前各行各业的智能化技术和设备均出现了较大的更新与发展。

目前在煤矿综采工作智能化技术和设备方面，已经呈现出了较为显著的发展，从采煤机来看，采煤机的跟机自动装备、液压支架的电液控制装备、三机设备等已经实现了自动启停，同时这一技术也是当前我国煤矿综采工作的重要技术类型。

在实际的应用和管理过程中，工作面通过高速光纤网络进行连接，极大地增强了采煤设备和技术的信息化水平，同时利用高速光纤网络进行连接也确保了采煤设备能够实现视频覆盖，从而为管理工作奠定坚实的基础，有力地推动了煤矿综采工作面装备和技术的自动化水平。

采煤机、液压支架和输送机这些设备在实际工作中是相互独立运行的，需要进行单独的管理和控制。

尽管在当前技术条件下，这些设备在实际工作过程中已经具备了相应的监测和监控综采工作面的功能，但为了确保这些设备在工作面上实现有效的信息收集和网络通信，需要针对性地进行工作面监控平台的设置和地面远程控制中心的搭建，通过这些方法能够促进煤矿综采智能设备得到更好管理。

1.2 综采面设备的管理和控制采煤单位可以采用当前的控制技术来完成对综采工作面智能设备的控制和管理过程，其中 LASC 技术是实现对综采面设备进行控制和管理的关键系统。

煤炭智能化开采技术研究现状及展望近年来，随着我国社会经济的发展与科学技术的进步，需要面向国内外市场来研究煤炭智能化开采技术，且围绕经济建设与科技前沿来积极的研究促进我国煤炭发展战略所需的技术储备，结合煤炭行业的实际发展情况、技术要求来重点研究一些拥有自主知识产权的开采技术、配套设施。

标签：煤炭智能化开采技术;研究现状;展望我国作为煤炭大国，拥有丰富的煤炭储量，当前随着煤矿开采技术的提高、装备的日益先进与各项资金、政策的扶持，由此极大的促进了我国煤矿开采智能化技术的发展，这对于提高机械化、自动化程度至关重要，安全系数明显提升[1]。

1国内外采煤技术现状随着煤炭企业的集团化发展，其下属企业的分布地域十分广泛且结构负责，存在多级多专业部门。

在生产与销售过程中煤炭产品拥有许多不可控制因素，由此极易消耗大量材料和采取不准确的生技术，因此强化控制成本与监控产品至关重要。

煤炭企业的生产计划在作业环境的影响下所面临的专业要求比较特殊，涉及广泛的范围、很高的专业技术性、复杂的生产过程、多样化的生产系统，为更好的协调与运作各个系统，相应的会增加管理难度。

而井下作业环境比较复杂，存在多样化的形式和大量的监控数据。

当下，我国煤矿的发展方向为高产高效，为此需要简化采煤系统，确保采煤设备的发展方向渐趋自动化与智能化。

2现代煤炭采矿生产技术的应用情况对于人类而言，在开发与利用自然资源时的一个重要途径就在于开采煤矿，这说明能源供应直接关系到社会产业经济的发展。

当前，随着煤矿开采技术条件的不断成熟与发展，在采矿生产期间企业会设计更加高级、更加智能化的作业模式[2]。

2.1机械技术对于大多数矿床而言，开采时会采用普通机械化技术，而机械化开采主要包括两类，即露天、地下开采。

其中露天开采主要在于剥离覆盖在矿体上的岩层，然后按照由上到下的顺序对矿体进行开采，若露天矿敞露在地表上，则开采时可以使用大型机械，该机械相对比较安全、贫化率不高、矿石损失少。

煤矿智能化开采现状及展望摘要：随着我国资源消耗的不断增加，人们更加关注能源结构的变化和能源安全的发展，这对我国工业生产提出了更高的要求。

同时，随着我国煤矿生产技术的不断发展，环境保护工作也不断深入。

在煤矿开采中，人们越来越重视能源消耗问题，并开始通过有效措施降低能源消耗。

同时，在开采过程中应尽可能使用清洁能源。

目前，中国的能源主要依靠煤炭。

因此，在未来，煤矿仍将是中国经济发展的重要支撑。

在此背景下，需要不断研究煤炭开采技术，加强智能技术的应用，提高煤炭开采的质量和效率，为促进我国产业发展提供技术支撑。

关键词:煤矿；智能挖掘；现状与展望1煤矿开采的现状和意义1.1现状中国幅员辽阔，资源丰富，有大量的煤炭。

但是人均保有量比较低。

到目前为止，煤炭资源勘查程度低，已知可开采的煤炭储量不足。

可利用的煤炭储量是指扣除开采过程中造成的经济损失和物质损失后，经过地质调查可以建设的煤炭资源量。

到目前为止，已开发利用的煤炭资源仅占煤炭资源总量的不到30%。

并且大部分已经被开发利用。

因此，中国的煤炭资源储备薄弱。

“数字双胞胎”的基本概念已应用于中国煤矿工作的实际操作室和全方位监控系统，它可以独立完成对集煤单元的控制和监控，并具有自己的全自动运行模式和半自动运行模式。

但其数据操作的集成效果和控制能力有待进一步提升，应进一步开发具有操作、信息反馈、数据汇总和系统优化功能的集成系统。

为了解决采矿设备之间联动度低、信息传递滞后、人机交互程度低等问题，创新智能采矿的应用环境，需要在自动化作业和多机组联合作业的物理智能工作与远程监控和模拟作业的智能数据采集工作之间进行信息交换。

1.2意义为推动煤矿行业智能技术的可持续发展，当前我国煤矿行业的战略发展方向是建设智能煤矿，这也是当前发展的主流方向和国家发展战略方针。

生活在这种主流发展趋势中，我们应该更新思想认识，努力融入这种发展趋势，不断创新发展理念，在建设智能煤矿的过程中严格分类界定等级划分。