智能化煤矿顶层设计研究与实践 论文

当前我国智能化煤矿建设尚处于初级阶段，缺乏体系性和前瞻性的顶层设计，这严重限制了煤炭工业转型升级和高质量发展的步伐。建设智能化煤矿对于煤炭工业的未来发展至关重要，这是因为智能化煤矿能够实现煤炭工业的数字化、网络化、智能化转型，从而大幅提高生产效率，保障煤矿安全生产，推动煤炭工业实现可持续发展。智能化煤矿的顶层设计应围绕以下关键点展开： 1.数字融合互联：通过构建泛在网络和大数据云平台，实现煤矿信息的深度融合和互联互通。这是智能化煤矿信息基础设施的基础，确保了数据的实时性和准确性，为智能决策提供支持。 2.人机主动交互：智能化煤矿应通过创新的用户界面和交互技术，实现人机之间的高效互动，使得操作人员能够更加直观、方便地对煤矿的各项智能化系统进行监控和管理。 3.主要系统自学习自决策：智能化煤矿中需要集成的系统应具备学习和自我决策的能力，通过机器学习、人工智能等技术，使系统能够根据实际情况进行自我调整和优化。 4.物质流、信息流、业务流的高度一体化协同：智能化煤矿的建设目标之一是实现生产过程中的物质流、信息流和业务流的高效协同，形成以高效生产和安全为特色的智能生产环境。 5.综合生态圈的构建：智能化煤矿不仅要关注生产力的提升，还要注重生态建设，形成以人为本的智能生产和生活环境，这包括智能矿山的生态管理、绿色生产等。 6.智能煤矿十大主要系统：建设智能化煤矿，需要集成包括智慧中心、安全高效信息网络、地质动态信息系统、巷道智能掘进、智能协同控制系统、煤流运输仓储智能系统、井下环境感知及安全管控系统、煤炭洗选智能化系统、固定场所无人值守智能管理系统和煤矿场区绿色智能系统等关键系统。 7.智能化煤矿数字逻辑模型：通过数据特征与关联关系的研究，提出智能化煤矿信息实体的特征与抽取方法，并构建智能化煤矿知识图谱及数据交互推送方法，形成完整的数字逻辑模型。 8.云边端数据处理架构和控制策略：智能化煤矿需要一个合理的数据处理架构，实现数据在云端、边缘端、终端的协同处理。三层递阶控制策略确保了系统决策的层级性和效率性。 9.工程实践案例：智能化煤矿建设的顶层设计与实践应结合具体工程案例进行验证，如张家峁煤矿生产矿井的智能化改造和巴拉素煤矿新建矿井的全面智能化建设。 10.关键技术研究：智能化煤矿建设涉及的关键技术包括智慧煤矿情景目标和发展路径、综采理论与技术的创新、关键核心技术分析、矿井人员精确定位方法、5G技术应用、煤矿机器人体系、边缘云协同计算技术、智慧矿山信息逻辑模型等。通过以上顶层设计，智能化煤矿将为煤炭工业的高质量发展提供技术支撑和决策支持，帮助煤炭行业实现转型升级，提升安全管理水平，增强竞争力，并促进经济社会的可持续发展。