一、總體情況
2018年，自動(dòng)化、智能化采煤技術(shù)與應(yīng)用出現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢(shì)。
國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《煤礦智能開(kāi)采安全技術(shù)與裝備研發(fā)》穩(wěn)步推進(jìn)；國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目《千萬(wàn)噸級(jí)特厚煤層智能化綜放開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)及示范》立項(xiàng)并啟動(dòng)，兩個(gè)相關(guān)示范工作面相繼進(jìn)入聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)并有序推進(jìn)；中國(guó)中煤能源集團(tuán)有限公司成立中煤裝備研究院（下設(shè)智能化開(kāi)采技術(shù)研究所），中煤能源集團(tuán)批復(fù)山西中煤華晉能源有限責(zé)任公司《綜采放頂煤智能化開(kāi)采技術(shù)研究》項(xiàng)目實(shí)施方案，開(kāi)始進(jìn)行智能綜放技術(shù)研究；GB∕T 51272-2018《煤炭工業(yè)智能化礦井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》自9月1日起正式實(shí)施；智慧礦山物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放平臺(tái)（RED-IOT®）研發(fā)成功并應(yīng)用；貴州發(fā)耳、貴州眾一、神東榆家梁等薄煤層智能綜采工作面相繼投入生產(chǎn)；神東8.8m超大采高綜采工作面順利投產(chǎn)，山東能源棗礦集團(tuán)付村煤礦6m大采高綜采工作面順利投產(chǎn)，黃陵二號(hào)煤礦416大采高智能綜采工作面順利回采完畢并進(jìn)入418大采高智能綜采工作面；我國(guó)建成145個(gè)智能化采煤工作面；同煤集團(tuán)同忻礦“千萬(wàn)噸級(jí)綜放工作面關(guān)鍵技術(shù)及示范工程”項(xiàng)目榮獲中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)；神華寧煤礦區(qū)開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用LASC技術(shù)，兗礦集團(tuán)北斗天地等單位開(kāi)始研制基于國(guó)產(chǎn)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的綜采工作面自動(dòng)找直技術(shù)；煤炭信息研究院組建“煤礦機(jī)器人協(xié)同推進(jìn)中心”，專門(mén)協(xié)調(diào)推進(jìn)煤礦機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用，服務(wù)煤礦安全基礎(chǔ)建設(shè)和煤礦本質(zhì)安全水平提升；國(guó)家煤監(jiān)局公布《煤礦機(jī)器人重點(diǎn)研發(fā)目錄》，第一次明確提出，聚焦關(guān)鍵崗位、危險(xiǎn)崗位，重點(diǎn)研發(fā)應(yīng)用掘進(jìn)、采煤、運(yùn)輸、安控和救援五大類(lèi)、38種煤礦機(jī)器人；隨著各大煤礦集團(tuán)對(duì)智能化開(kāi)采的重視，各大煤礦集團(tuán)進(jìn)入智能化綜采應(yīng)用的高潮。
二、學(xué)術(shù)進(jìn)展
領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)學(xué)者、院士等圍繞智慧煤礦、智能開(kāi)采等議題，發(fā)表了許多重要的研究成果。
1.王國(guó)法院士等發(fā)表《智慧煤礦2025情景目標(biāo)和發(fā)展路徑》論文。基于數(shù)字礦山技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合生產(chǎn)系統(tǒng)智慧化特征及要求，給出了智慧礦山概念及內(nèi)涵：將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、自動(dòng)控制、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人化裝備等與現(xiàn)代礦山開(kāi)發(fā)技術(shù)融合，形成礦山感知、互聯(lián)、分析、自學(xué)習(xí)、預(yù)測(cè)、決策、控制的完整智能系統(tǒng)；到2025年，實(shí)現(xiàn)煤礦單個(gè)系統(tǒng)智能化向多系統(tǒng)智慧化方向發(fā)展，建立智慧生產(chǎn)、智慧安全及智慧保障系統(tǒng)的基本運(yùn)行框架，初步形成空間數(shù)字化、信息集成化、設(shè)備互聯(lián)化、虛實(shí)一體化和控制網(wǎng)絡(luò)化的智慧煤礦第二階段目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)礦井開(kāi)拓、采掘、運(yùn)通、洗選、安全保障、生態(tài)保護(hù)、生產(chǎn)管理等全過(guò)程智能化運(yùn)行。
2.王國(guó)法院士等發(fā)表論文《煤炭智能化綜采技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐與發(fā)展展望》。在簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化、智能化綜采技術(shù)發(fā)展過(guò)程基礎(chǔ)上，提出了智能化綜采的概念與內(nèi)涵，介紹了近10年來(lái)在智能化綜采技術(shù)和裝備方面的創(chuàng)新實(shí)踐，包括：黃陵一礦1.4~2.2m較薄煤層工作面有人巡視、無(wú)人操作的智能化開(kāi)采；金雞灘煤礦8.2m超大采高工作面智能化開(kāi)采以及特厚煤層智能化綜放開(kāi)采技術(shù)。上述實(shí)踐表明：在地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的煤層中基本能夠?qū)崿F(xiàn)人工遠(yuǎn)程干預(yù)的智能開(kāi)采模式，復(fù)雜地質(zhì)條件下仍存在技術(shù)瓶頸，有限無(wú)人化是智能化開(kāi)采的切實(shí)發(fā)展目標(biāo)。展望了綜采智能化發(fā)展的重點(diǎn)方向，指出了智慧煤礦是智能化開(kāi)采發(fā)展升級(jí)的趨勢(shì)。
3.王國(guó)法院士等發(fā)表論文《煤炭智能化開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)展與展望》。全面總結(jié)了薄煤層和較薄煤層智能化開(kāi)采、厚煤層大采高和超大采高智能化開(kāi)采、特厚煤層綜放開(kāi)采智能化技術(shù)的創(chuàng)新與實(shí)踐，分析了存在的不足；提出了綜采裝備適應(yīng)圍巖活動(dòng)及環(huán)境動(dòng)態(tài)變化所需攻克的采煤機(jī)智能調(diào)高控制、液壓支架群組與圍巖的智能耦合自適應(yīng)控制、工作面直線度智能控制、基于系統(tǒng)多信息融合的協(xié)同控制、超前支護(hù)及輔助作業(yè)的智能化控制５項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，為將智能開(kāi)采由目前的初級(jí)階段升級(jí)為自學(xué)習(xí)、自決策、自修正的高級(jí)階段奠定技術(shù)基礎(chǔ)；對(duì)煤炭行業(yè)近期、中期和遠(yuǎn)期提出了智能化、有限無(wú)人化和流態(tài)化的技術(shù)發(fā)展方向和目標(biāo)，展望了可能的發(fā)展路徑及需要突破的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。
4.康紅普院士、王國(guó)法院士等發(fā)表論文《煤礦千米深井圍巖控制及智能開(kāi)采技術(shù)構(gòu)想》。在分析煤礦千米深井圍巖控制及智能開(kāi)采技術(shù)現(xiàn)狀和問(wèn)題的基礎(chǔ)上，圍繞安全、高效開(kāi)采這一主題，綜合考慮巷道和采煤工作面相互影響，以合理加大工作面長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)集約化，降低掘進(jìn)率、提高煤炭回收率為思路，提出要解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題與技術(shù)構(gòu)想。關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題有4個(gè)：千米深井巷道圍巖大變形機(jī)理；巷道圍巖支護(hù)―改性―卸壓協(xié)同控制原理；350m超長(zhǎng)工作面應(yīng)力與覆巖結(jié)構(gòu)演化機(jī)理；超長(zhǎng)工作面多信息融合智能開(kāi)采模式，為千米深井圍巖控制及智能開(kāi)采提供理論基礎(chǔ)。針對(duì)千米深井巷道圍巖高應(yīng)力、強(qiáng)采動(dòng)的特點(diǎn)，提出巷道支護(hù)―改性―卸壓“三位一體”協(xié)同控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高預(yù)應(yīng)力、高強(qiáng)度、高沖擊韌性錨桿主動(dòng)支護(hù)，高壓劈裂注漿主動(dòng)改性及水力壓裂主動(dòng)卸壓的“三主動(dòng)”協(xié)同作用，解決千米深井巷道圍巖控制難題。針對(duì)千米深井超長(zhǎng)工作面開(kāi)采過(guò)程中覆巖分區(qū)破斷、礦壓動(dòng)態(tài)遷移的特點(diǎn)，以圍巖控制為核心，研發(fā)液壓支架抗沖擊技術(shù)，開(kāi)發(fā)超長(zhǎng)工作面多信息融合的液壓支架自適應(yīng)群組協(xié)同控制技術(shù)與裝備，并系統(tǒng)集成采煤機(jī)等其他工作面設(shè)備，最終形成千米深井超長(zhǎng)工作面智能開(kāi)采成套技術(shù)體系，為深部煤炭資源安全、高效、高回收率開(kāi)采提供理論與技術(shù)保障。
5.范京道發(fā)表論文《大采高工作面智能化綜采關(guān)鍵技術(shù)研究》。針對(duì)陜西陜煤黃陵礦業(yè)有限公司二號(hào)煤礦實(shí)際情況，分析了大采高工作面智能化綜采存在的片幫精準(zhǔn)控制難、底軟拉架難及裝備可靠性、感知精準(zhǔn)度、協(xié)同性差等技術(shù)難題；選用可視化遠(yuǎn)程干預(yù)型技術(shù)路線來(lái)實(shí)現(xiàn)大采高綜采工作面智能常態(tài)化開(kāi)采；重點(diǎn)研究了高效采煤工藝、防片幫控制技術(shù)、底軟智能控制技術(shù)和頂板破碎智能控制技術(shù)。通過(guò)采煤工藝革新，三角煤截割效率提高了30%；在煤壁發(fā)生片幫的不同階段采用不同的控制手段，實(shí)現(xiàn)了護(hù)幫板精準(zhǔn)控制；通過(guò)液壓支架多次降架模擬人工操作的方式完成底板軟弱條件下的智能化處理，解決了架前堆煤?jiǎn)栴}；通過(guò)液壓支架超前拉架的方式完成工作面頂板破碎條件下的智能化處理，確保頂板破碎區(qū)域可以智能開(kāi)采。二號(hào)煤礦實(shí)踐表明，采用智能化綜采技術(shù)后，實(shí)現(xiàn)了以工作面設(shè)備智能運(yùn)行為主、現(xiàn)場(chǎng)干預(yù)控制為輔的智能化生產(chǎn)模式，以及井下7人作業(yè)、地面2人監(jiān)控的“7+2”作業(yè)模式，達(dá)到了減員提效的目的。
6.牛劍峰發(fā)表《綜采工作面裝備機(jī)器人化技術(shù)研究》論文。介紹了智能機(jī)器人技術(shù)及其結(jié)構(gòu)體系，提出了綜采群組機(jī)器人協(xié)同作業(yè)的技術(shù)思路，構(gòu)建了綜采裝備機(jī)器人化的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)液壓支架推移控制和工作面直線度控制，詳細(xì)描述了以局部精確控制、全局坐標(biāo)定位的綜采裝備機(jī)器人化控制系統(tǒng)，提出了構(gòu)建裝備、工藝、生產(chǎn)等多維度構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，賦以綜采機(jī)器人機(jī)器學(xué)習(xí)的能力，實(shí)現(xiàn)綜采裝備的智能化。
7.牛劍峰發(fā)表《綜采放頂煤工作面自動(dòng)放煤控制系統(tǒng)研究》論文。針對(duì)綜采放頂煤工作面人工放煤方式生產(chǎn)效率低的問(wèn)題，研究了一種自動(dòng)放煤控制系統(tǒng)。在液壓支架上安裝聲波傳感器、振動(dòng)傳感器和灰分傳感器，通過(guò)人工示范操作和機(jī)器學(xué)習(xí)記憶傳感器信號(hào)，確定放煤過(guò)程結(jié)束時(shí)傳感器信號(hào)特征波形，比對(duì)采集的振動(dòng)感知信號(hào)、聲音感知信號(hào)與特征信號(hào)的相似度；通過(guò)灰分傳感器有效辨識(shí)采出頂煤的含矸率；根據(jù)相似度和含矸率作出預(yù)警或直接控制。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以傳感器感知控制為主、時(shí)間控制為保護(hù)值、地面調(diào)度室遠(yuǎn)程干預(yù)控制為輔的自動(dòng)化放煤控制，提高了綜采放頂煤工作面的自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率。
8.張科學(xué)等發(fā)表《智能化無(wú)人開(kāi)采系列關(guān)鍵技術(shù)之一——綜采智能化工作面調(diào)斜控制技術(shù)研究》論文。為解決智能化無(wú)人開(kāi)采關(guān)鍵難題之一的調(diào)斜控制問(wèn)題，采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、力學(xué)分析和工業(yè)性試驗(yàn)相結(jié)合的方法，得到了工作面調(diào)斜控制的內(nèi)在根本原因及外在誘發(fā)原因；闡明了綜采工作面刮板輸送機(jī)的力學(xué)行為，得出了刮板輸送機(jī)發(fā)生上竄、下滑和不發(fā)生上竄或下滑的力學(xué)條件；指出了工作面調(diào)斜控制技術(shù)中的單向割煤、反向推移刮板輸送機(jī)、加刀、減刀及加刀減刀聯(lián)合控制技術(shù)原理；提出了綜采智能化工作面基于實(shí)時(shí)推進(jìn)度監(jiān)測(cè)的調(diào)斜控制技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)輸巷推進(jìn)度、回風(fēng)巷推進(jìn)度及偽斜角度，同時(shí)利用安裝在機(jī)頭和機(jī)尾的推進(jìn)度測(cè)量裝置進(jìn)行自動(dòng)對(duì)比分析，以達(dá)到對(duì)綜采智能化工作面實(shí)時(shí)調(diào)斜的智能控制?，F(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)表明，基于實(shí)時(shí)推進(jìn)度監(jiān)測(cè)的工作面超寬帶測(cè)距最大誤差125．0mm，最小誤差0，平均誤差25．9mm，此誤差范圍內(nèi)滿足綜采智能化工作面調(diào)斜控制技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)需要，可以進(jìn)行精確的智能調(diào)斜控制。
9.高有進(jìn)等發(fā)表《綜采工作面智能化開(kāi)采現(xiàn)狀及發(fā)展展望》論文。簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)外綜采工作面自動(dòng)化、智能化開(kāi)采技術(shù)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了綜采工作面智能化開(kāi)采的發(fā)展規(guī)劃及目前的關(guān)鍵技術(shù)?？偨Y(jié)了鄭煤機(jī)承擔(dān)的付村６ｍ超大采高厚煤層和貴州眾一薄煤層２個(gè)綜采智能化示范項(xiàng)目的研發(fā)情況及關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合實(shí)施現(xiàn)狀展望了綜采工作面智能化還需突破的關(guān)鍵技術(shù)和重點(diǎn)發(fā)展方向。
10.謝嘉成等發(fā)表《綜采工作面三機(jī)虛擬協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)研究》論文。針對(duì)當(dāng)前綜采工作面虛擬仿真數(shù)字化設(shè)計(jì)程度低、虛擬模型不可控、協(xié)同配套運(yùn)行不匹配不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，在虛擬現(xiàn)實(shí)引擎Unity3D下，對(duì)綜采工作面三機(jī)虛擬協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。建立了全景綜采虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，重點(diǎn)對(duì)三機(jī)虛擬模型構(gòu)建與修補(bǔ)、刮板輸送機(jī)虛擬彎曲、采煤機(jī)虛擬運(yùn)行行走和采煤機(jī)與液壓支架相互感知等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。以端部斜切進(jìn)刀雙向割煤方式為例進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)原型系統(tǒng)可以非常生動(dòng)形象且真實(shí)地再現(xiàn)綜采工作面三機(jī)的動(dòng)態(tài)配套關(guān)系、姿態(tài)和性能等運(yùn)行狀況，并可根據(jù)不同的工況對(duì)采煤機(jī)牽引速度與液壓支架跟機(jī)距離進(jìn)行規(guī)劃。本技術(shù)提升了綜采虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)字化設(shè)計(jì)水平，可以為綜采工作面規(guī)劃、分析與決策提供足夠技術(shù)支持。
11.劉恒碩士論文《無(wú)人智能化綜采面安全狀態(tài)評(píng)價(jià)研究》。通過(guò)工作面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和綜合類(lèi)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)工作面的安全狀態(tài)，通過(guò)建立兩個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)體系，即監(jiān)測(cè)類(lèi)評(píng)價(jià)體系和綜合類(lèi)評(píng)價(jià)體系，綜合評(píng)價(jià)工作面的安全狀態(tài)，基于評(píng)價(jià)結(jié)果提出相應(yīng)的改善措施，保障煤礦的安全生產(chǎn)，提高煤礦的生產(chǎn)效率。選取五個(gè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為監(jiān)測(cè)類(lèi)評(píng)價(jià)體系的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別是瓦斯?jié)舛取⒎蹓m濃度、一氧化碳濃度、風(fēng)量和溫度，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自身的變化規(guī)律以及各個(gè)參數(shù)之間的波動(dòng)關(guān)聯(lián)性綜合分析工作面的安全狀態(tài)。建立綜合類(lèi)評(píng)價(jià)體系，選取人、機(jī)、環(huán)、管四個(gè)方面的因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，綜合兩種評(píng)價(jià)體系的評(píng)價(jià)結(jié)果分析工作面安全狀態(tài)。在監(jiān)測(cè)類(lèi)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中，采用模糊Borda數(shù)分析法確定各指標(biāo)的權(quán)重，量化評(píng)價(jià)指標(biāo)的波動(dòng)性和關(guān)聯(lián)性。綜合類(lèi)評(píng)價(jià)體系利用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)指標(biāo)打分，采用層次分析法確定權(quán)重。應(yīng)用建立的安全評(píng)價(jià)體系分析黃陵一號(hào)煤礦1001智能化無(wú)人綜采工作面的安全狀態(tài)，評(píng)價(jià)結(jié)果表明工作面的風(fēng)量對(duì)其他評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響最大，溫度評(píng)價(jià)指標(biāo)影響最小。針對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果提出建議，即保障智能化無(wú)人綜采工作面安全的根本要求是做好工作面的通風(fēng)工作。
12.劉俊峰等發(fā)表論文《黃陵礦業(yè)中厚煤層智能化回采工藝適應(yīng)性研究》。針對(duì)黃陵礦區(qū)智能化開(kāi)采的現(xiàn)狀，從智能化開(kāi)采技術(shù)要求、傳感器特性、可靠性要求出發(fā)，提出了區(qū)別人工開(kāi)采的智能化開(kāi)采回采工藝。并從破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、采空區(qū)處理等環(huán)節(jié)進(jìn)行了智能化開(kāi)采技術(shù)調(diào)整，使開(kāi)采工藝更加適應(yīng)智能化開(kāi)采的要求。試驗(yàn)結(jié)果表明，自黃陵礦業(yè)一號(hào)井采用智能化開(kāi)采以來(lái)，在1.4～2.2m煤層中，采用國(guó)產(chǎn)裝備年產(chǎn)穩(wěn)定在200萬(wàn)t，生產(chǎn)效率提高15%。
13.杜鋒等發(fā)表論文《美國(guó)長(zhǎng)壁工作面自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及思考》。通過(guò)分析美國(guó)長(zhǎng)壁開(kāi)采現(xiàn)狀，研究了美國(guó)長(zhǎng)壁開(kāi)采自動(dòng)化裝備的發(fā)展及存在的問(wèn)題，并指出了未來(lái)長(zhǎng)壁工作面開(kāi)采發(fā)展方向．美國(guó)煤礦長(zhǎng)壁開(kāi)采在薄及中厚煤層開(kāi)采中，通過(guò)不斷改進(jìn)自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)及工作面布置方式，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壁工作面高產(chǎn)、高效、低死亡率的目的；美國(guó)長(zhǎng)壁開(kāi)采尚處于自動(dòng)化開(kāi)采階段，成套的自動(dòng)化裝備在20世紀(jì)90年代中期研制完成；未來(lái)長(zhǎng)壁工作面自動(dòng)化發(fā)展將致力于進(jìn)一步解決全自動(dòng)化裝備的可靠性及建立全方位的工作面實(shí)景圖像反饋系統(tǒng)，保障工作面的安全高效生產(chǎn)，其自動(dòng)化開(kāi)采發(fā)展方向?qū)⒁浴叭孀詣?dòng)化＋人工輔助”的模式為主。
14.侯剛發(fā)表論文《紅柳林煤礦智能化無(wú)人值守系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用》。為了充分滿足工業(yè)化和信息化新技術(shù)建設(shè)新型現(xiàn)代化數(shù)字礦山的要求，對(duì)紅柳林煤礦固定崗位有人值守進(jìn)行了設(shè)計(jì)改造，涉及了紅柳林煤礦井下中央變電所、南一盤(pán)區(qū)2號(hào)變電所、井下主排水泵房、壓風(fēng)機(jī)房2臺(tái)螺桿式空氣壓風(fēng)機(jī)等多處無(wú)人值守有人巡視設(shè)計(jì)改造，實(shí)現(xiàn)了固定崗位無(wú)人值守有人巡視智能化管理和應(yīng)用，各系統(tǒng)應(yīng)用效果良好。
15.楊成龍發(fā)表論文《構(gòu)建煤礦安全綠色智能化生產(chǎn)新模式的探索研究》。提出了寧煤集團(tuán)智慧化生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展路徑：綜采智能化生產(chǎn)以記憶截割+視頻遠(yuǎn)程截割+視頻煤巖識(shí)別進(jìn)行技術(shù)融合，推進(jìn)采煤機(jī)智能截割技術(shù)發(fā)展，達(dá)到工作面少人作業(yè)、無(wú)人作業(yè)；綜掘智能化生產(chǎn)以掘支平行作業(yè)成套裝備，配套使用永磁同步電機(jī)+變頻器+基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的智能調(diào)速膠帶運(yùn)輸機(jī)，推進(jìn)智能掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展；礦井輔助智能生產(chǎn)系統(tǒng)以自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化生產(chǎn)為目標(biāo)，全面加快升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)“有人巡視，無(wú)人值守，遠(yuǎn)程監(jiān)控”。在整體智慧礦山建設(shè)規(guī)劃上分三步走，最終2030年全面建成智慧礦區(qū)。
三、專利情況
圍繞綜采自動(dòng)化、智能化、煤礦機(jī)器人等領(lǐng)域，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、國(guó)家能源集團(tuán)、中信重工開(kāi)誠(chéng)智能裝備有限公司、北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司等單位陸續(xù)申請(qǐng)眾多相關(guān)專利。
1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)《一種煤礦皮帶機(jī)自動(dòng)巡檢機(jī)器人》發(fā)明公開(kāi)了一種煤礦皮帶機(jī)自動(dòng)巡檢機(jī)器人，包括軌道式行走單元和機(jī)器人控制系統(tǒng)、機(jī)箱殼體、工字鋼軌道、斜底座和立柱，所述軌道式行走單元和機(jī)器人控制系統(tǒng)安裝在機(jī)箱殼體中并架設(shè)在工字鋼軌道上，所述工字鋼軌道底板的下表面兩端分別設(shè)置有斜底座，所述一個(gè)斜底座連接立柱一，另一個(gè)斜底座連接立柱二，立柱一和立柱二長(zhǎng)度不相等；所述軌道式行走單元包括驅(qū)動(dòng)部分和導(dǎo)向部分，所述機(jī)器人控制系統(tǒng)包括可見(jiàn)光攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)、電控云臺(tái)、拾音器、控制器、鋰電池，所述可見(jiàn)光攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)、電控云臺(tái)、拾音器、控制器分別與鋰電池連接。
2.中國(guó)神華能源股份有限公司《煤礦綜采工作面控制機(jī)器人、系統(tǒng)及運(yùn)行方法》發(fā)明公開(kāi)一種煤礦綜采工作面控制機(jī)器人、系統(tǒng)及運(yùn)行方法，煤礦綜采工作面控制機(jī)器人包括：集中控制單元、分別設(shè)置在集中控制單元兩側(cè)的兩自適應(yīng)伸縮臂，每個(gè)自適應(yīng)伸縮臂的前端與集中控制單元連接，每個(gè)自適應(yīng)伸縮臂的末端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)臂，每個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)臂上設(shè)置有自適應(yīng)吸合裝置；自適應(yīng)吸合裝置能夠吸合或脫離設(shè)置在煤礦綜采工作面上的停靠固定裝置；自適應(yīng)伸縮臂的末端設(shè)置有與集中控制單元頂部垂直的垂直旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)臂與自適應(yīng)伸縮臂樞接，能夠繞垂直旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
3.神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司《礦用智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)》發(fā)明公開(kāi)了一種礦用智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)和方法，其中，礦用智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)包括軌道循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)子系統(tǒng)、機(jī)器人感知子系統(tǒng)、無(wú)線充電子系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制及深度學(xué)習(xí)子系統(tǒng)；軌道循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)子系統(tǒng)用于帶動(dòng)機(jī)器人感知子系統(tǒng)繞軌道循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)；機(jī)器人感知子系統(tǒng)用于對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行檢測(cè)和通信；遠(yuǎn)程控制及深度學(xué)習(xí)子系統(tǒng)用于接收檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，并將控制指令發(fā)送到軌道循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)子系統(tǒng)和機(jī)器人感知子系統(tǒng)。
4.中信重工開(kāi)誠(chéng)智能裝備有限公司《一種煤礦綜采工作面巡檢機(jī)器人及系統(tǒng)》發(fā)明提供了一種煤礦綜采工作面巡檢機(jī)器人及系統(tǒng)，該巡檢機(jī)器人系統(tǒng)由軌道、巡檢機(jī)器人、基站、遠(yuǎn)程工作站和手持遙控終端組成；巡檢機(jī)器人由巡檢機(jī)器人本體、控制模塊、視頻采集模塊、音頻采集模塊、傳感器模塊、動(dòng)力模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和升降機(jī)構(gòu)組成，遠(yuǎn)程工作站通過(guò)基站與巡檢機(jī)器人實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面實(shí)時(shí)的環(huán)境監(jiān)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、人員監(jiān)測(cè)和設(shè)備點(diǎn)檢功能，并提供綜采工作面相關(guān)數(shù)據(jù)給遠(yuǎn)程工作站。
5.中信重工開(kāi)誠(chéng)智能裝備有限公司《一種防爆巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電裝置防爆結(jié)構(gòu)》發(fā)明公開(kāi)了一種防爆巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電裝置防爆結(jié)構(gòu)，該防爆結(jié)構(gòu)由機(jī)器人本體充電柱結(jié)構(gòu)、機(jī)器人本體隔爆門(mén)結(jié)構(gòu)、機(jī)器人本體防塵門(mén)結(jié)構(gòu)、對(duì)接隔爆腔結(jié)構(gòu)、充電樁防塵門(mén)結(jié)構(gòu)、充電樁隔爆門(mén)結(jié)構(gòu)和充電樁充電柱結(jié)構(gòu)組成。機(jī)器人本體隔爆門(mén)結(jié)構(gòu)和機(jī)器人本體防塵門(mén)結(jié)構(gòu)安裝在巡檢機(jī)器人本體上，充電樁防塵門(mén)結(jié)構(gòu)、充電樁隔爆門(mén)結(jié)構(gòu)和充電樁充電柱結(jié)構(gòu)安裝在充電裝置的充電樁上，通過(guò)對(duì)接隔爆腔結(jié)構(gòu)，保證機(jī)器人充電柱與充電樁充電柱對(duì)接時(shí)的隔爆性能。
6.陜西科技控股集團(tuán)有限責(zé)任公司《一種煤礦井下單軌巡檢機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)》實(shí)用新型涉及巡檢機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，且公開(kāi)了一種煤礦井下單軌巡檢機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，包括軌道，所述軌道的左右兩側(cè)均固定連接有結(jié)合板，結(jié)合板的頂部螺紋連接有安裝螺栓，軌道的頂部開(kāi)設(shè)有安裝槽，軌道的頂部開(kāi)設(shè)有位于安裝槽兩側(cè)且對(duì)稱的兩個(gè)限位槽。該煤礦井下單軌巡檢機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)，通過(guò)設(shè)置限位槽、定位槽、限位滾輪和定位滾輪起到使整體行走機(jī)構(gòu)啃軌能力更強(qiáng)的作用，進(jìn)而防止在巡檢過(guò)程中機(jī)器人因震動(dòng)劇烈出現(xiàn)傾倒的情況，從而達(dá)到極大程度的保護(hù)了機(jī)器人不會(huì)輕易損壞的效果，通過(guò)移動(dòng)滾輪、限位滾輪和定位滾輪起到移動(dòng)支點(diǎn)更多的作用，進(jìn)而通過(guò)更多的移動(dòng)支點(diǎn)達(dá)到便于平穩(wěn)前進(jìn)的效果。
7.北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司《一種基于透明工作面的采煤方法和系統(tǒng)》發(fā)明提供一種基于透明工作面的采煤方法，通過(guò)煤層震波CT檢測(cè)、巷探、鉆探等技術(shù)手段，構(gòu)建工作面智能化開(kāi)采模型；在采煤機(jī)機(jī)身安裝高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)獲得采煤機(jī)的三維空間絕對(duì)定位和行進(jìn)軌跡，結(jié)合工作面光纖微震信號(hào)和采煤機(jī)微震信息，擬合修正三維信息系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)滾筒基于截割模板的智能化控制和液壓支架的智能化直線度控制；通過(guò)三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)將工作面的情況實(shí)時(shí)反映到地面調(diào)度指揮中心，實(shí)現(xiàn)工作面少人或無(wú)人化開(kāi)采，提高煤礦的智能化開(kāi)采水平。
8.青島天信電氣有限公司《一種煤礦井下綜合自動(dòng)化系統(tǒng)》發(fā)明涉及煤礦自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤礦井下綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。所述煤礦井下綜合自動(dòng)化系統(tǒng)包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層，所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層包括傳監(jiān)測(cè)裝置、傳輸設(shè)備、采礦設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、照明設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、溫控設(shè)備、濕控設(shè)備，所述監(jiān)測(cè)裝置包括防火瓦斯檢測(cè)器、一氧化碳監(jiān)測(cè)器、頂板壓力監(jiān)測(cè)器、超聲液位傳感器及投入式液位傳感器、與電機(jī)連接的電機(jī)電流傳感器和電機(jī)轉(zhuǎn)子溫度傳感器、與水泵連接的水泵軸承溫度傳感器和水泵出口壓力傳感器、與排水管連接的流量傳感器、與電磁閥和電動(dòng)閘閥連接的閥門(mén)開(kāi)度傳感器以及真空傳感器。
9.太重煤機(jī)有限公司《可智能遠(yuǎn)程監(jiān)控控制的采煤機(jī)》發(fā)明公開(kāi)了一種可智能遠(yuǎn)程監(jiān)控控制的采煤機(jī)。該采煤機(jī)包括機(jī)身、牽引部、截割部、泵站系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、以及控制中心，還包括安裝在牽引部的第一旋轉(zhuǎn)編碼器、安裝在截割部左右搖臂的第二和第三旋轉(zhuǎn)編碼器、安裝在泵站系統(tǒng)中調(diào)高油缸上的位移傳感器、安裝在冷卻系統(tǒng)中的水壓傳感器和流量傳感器、以及安裝在泵站系統(tǒng)中的油壓傳感器和油溫傳感器。旋轉(zhuǎn)編碼器和傳感器均與控制中心連接，控制中心與遠(yuǎn)程控制臺(tái)連接，遠(yuǎn)程控制臺(tái)通過(guò)調(diào)控控制中心實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)智能遠(yuǎn)程監(jiān)控控制。
10.成都精靈云科技有限公司《基于云平臺(tái)的煤礦自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)》發(fā)明公開(kāi)了基于云平臺(tái)的煤礦自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，包括：云平臺(tái)服務(wù)器和分散于煤礦區(qū)域的若干智能采集終端；智能采集終端包括電源模塊、中央處理器、氣體監(jiān)測(cè)傳感器組、圖像采集模塊、設(shè)備自檢模塊、通信模塊、報(bào)警模塊、制氧模塊和藍(lán)牙定位模塊；云平臺(tái)服務(wù)器與智能采集終端通信連接；云平臺(tái)服務(wù)器包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和危險(xiǎn)預(yù)測(cè)模塊，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和危險(xiǎn)預(yù)測(cè)模塊依次相連；氣體監(jiān)測(cè)傳感器組、圖像采集模塊、設(shè)備自檢模塊、通信模塊、報(bào)警模塊、制氧模塊和藍(lán)牙定位模塊均與中央處理器相連；所述電源模塊用于提供電能。
四、結(jié)語(yǔ)
回望2018年，中國(guó)煤炭綜采自動(dòng)化出現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的勢(shì)頭，煤炭企業(yè)的積極推廣應(yīng)用，為中國(guó)煤炭自動(dòng)化開(kāi)采水平提升注入了強(qiáng)勁的動(dòng)力，相信在各方共同努力下，《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2017—2030年）》提出的“2030年重點(diǎn)煤礦區(qū)基本實(shí)現(xiàn)工作面無(wú)人化”的目標(biāo)一定能夠?qū)崿F(xiàn)！
轉(zhuǎn)化果平臺(tái)咨詢電話：4001817969
