中国智能化采煤技术现状与未来关键突破

"该文主要探讨了我国智能化采煤技术的发展历程、当前状态以及未来需要突破的关键技术。文章由葛世荣、郝尚清、张世洪等人撰写，发表于《煤炭科学技术》2020年第48卷第7期，详细分析了智能矿山、智能装备、智能采矿体系等方面的研究进展，并提出了对智能煤矿分类、分级评价指标体系、煤矿井下人员精确定位方法等关键技术的展望。" 智能化采煤技术是世界采矿领域的重要发展方向，旨在通过自动化和信息化手段提高煤矿生产效率，减少矿工劳动强度并保障安全。我国在智能化采煤技术方面已经取得了显著的成就，包括智能化工作面的实施、智能矿山的建设以及智能装备的研发。 智能化采煤工作面是整个技术的核心，它涉及到综采设备的自动化控制、煤层精准探测、故障诊断与预警等多个环节。目前，我国已经能够实现工作面的远程监控和自动操作，大幅降低了人工干预的需求。例如，通过煤层装备联合虚拟仿真技术，可以预先模拟和优化开采过程，提高作业效率。 智能矿山建设则涵盖了从数据采集、传输到分析的全过程，依赖于先进的信息物理系统（CPS）和大数据集成分析平台。这些平台能够实时处理井下环境监测数据，预测潜在风险，实现安全生产。同时，智慧煤矿主体架构设计强调系统的模块化和兼容性，以便于升级和维护。 在智能装备方面，我国已经研制出了一系列先进的钻探和瓦斯抽采设备，如超长定向钻孔技术和随钻测量定向钻进技术，提升了钻进效率和安全性。此外，基于TOA压缩感知的目标定位方法对于井下人员的安全管理起到了重要作用。 然而，尽管取得了一定的成果，我国的智能化采煤技术仍面临诸多挑战。未来的突破点可能在于更加完善的智能采矿体系、更高级别的无人开采技术、以及在松软突出煤层中的安全高效开采策略。例如，综采工作面的智能化调斜控制技术、智能矿井安全生产大数据的深度挖掘与应用等，都是亟待解决的关键问题。 我国的智能化采煤技术正在快速发展，但要实现全面智能化，还需要在技术研发、标准制定、人才培养等方面做出更多努力。通过持续创新和国际合作，有望推动我国煤炭行业的绿色、安全和高效转型。