综采工作面“三机”智能化研究现状及展望

郑嘉璐，鲁 杰,2，张望杰

(1.山西大同大学 煤炭工程学院，山西 大同 037003；2.中国矿业大学 矿业工程学院，江苏 徐州 221116)

煤炭是我国的基础能源，2020年，我国能源消费总量49.8亿t标准煤，原煤产量38.4亿t，约占一次能源生产总量56.8%；根据中国工程院相关报告预测：到2030年，煤炭在我国能源结构中所占比例为50%；直至2050年，仍将以40%的占比高居榜首[1]。

在“双碳”背景下，煤矿智能化已势在必行。2020年，国家发展改革委等八部委联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》要求，到2025年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化；到2035年，各类煤矿基本实现智能化[2]。煤矿智能化是指在原有数字化建设的基础上将工业物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、机器人、移动互联网、智能装备等与煤炭开发技术与装备进行深度融合，形成井下环境的全面自主感知、各设备的高效自主决策和协同控制、故障实时诊断预测、灾害动态预测预警的煤矿智能系统，实现矿井地质保障、采掘(剥)、主辅运输、通风、排水、供电、安全保障、分选运输、生产经营管理等全过程的智能化运行[3-4]。煤炭开采以井工开采为主，综采工作面环境较为恶劣且易发生片帮、冒顶、煤与瓦斯突出、冲击地压等一系列煤矿灾害。此外，我国煤炭企业从业人员多数年龄较大，煤矿井下的恶劣环境和危险性无法吸引新鲜血液的涌入，招工难的问题连年攀升，且叠加的人力成本也呈逐年上升趋势。因此，煤矿智能化是煤炭产业技术发展持续创新的需要也是采煤产业发展史的必然规律。……