2020年煤矿智能化十大进展

7m特厚硬煤层超大采高智能化综放开采成套技术与装备研发成功，形成了以增大机采高度、改善冒放性和高强度支护为基础、以控制煤壁稳定和顶煤破碎度为约束、以营造采放空间协调为核心的超大采高综放开采理论，解决了鄂尔多斯-榆林地区特厚、顶煤坚硬、完整性好的煤层一次性采全厚难题，获得中国煤炭工业协会科技进步特等奖。

煤与油型气共生矿区安全智能开采关键技术取得重大突破，首次揭示了含煤地层和采掘扰动区油型气分布涌出规律，创新了“预-探-抽”一体化精准防治技术，研发了超前预测多机联动智能控制系统，消除了油型气威胁，减少防御面积30%，生产效率提高20%，人员减少70%。荣获2020年度国家科技进步二等奖。

基于时空地理信息系统的工作面智能化开采技术取得进展，实现了基于统一坐标的驱动、三维地质模型及动态修正的自适应割煤，为相对复杂条件工作面智能自适应开采探索了现实可行的技术路径。

煤矿井下矿用5G通信专网发布并开始进入规模化商用阶段，5G+智能化煤矿建设取得重要进展。提出了5G+智能化煤矿巨系统架构，形成了一平台（智能化管控平台）、一张网（5G融合通信网络）、一片云（企业云大数据）、一视图（4D-GIS）和十大应用系统，以“智能化生产决策控制+机器人作业”为实现路径。

张家峁智能化煤矿复杂巨系统建设取得重要进展，应用5G高速通信技术、4D-GIS系统、基于激光导航的快速掘进技术、辅助运输无人驾驶技术等，实现矿井智能化水平的系统性提升，831台设备实现全生产链闭环管控，每班生产人员由69人减至26人。

智能化煤矿数字模型与基础理论研究取得新成果。提出了三维虚拟仿真系统支持的智能化煤矿复杂巨系统多源信息融合架构，构建了以开采行为二阶数据分析及推理为核心的预测机制和基于先验知识驱动的动态决策模型，给出了时变多因素影响下开采设备群模型跟随自适应控制(AMFC)方法，形成了基于组合赋权法的开采装备系统健康状态评估方法及“安全-效率”双层维护决策机制，创新了井下围岩环境与生产系统的耦合控制及安全稳定运行保障的技术理论体系。

高压变频一体机和永磁一体驱动关键技术成功推广应用。变频一体机将变频器和电动机结合，提供了最大效率的组合，与传统的电机相比，功率因数可达0.96，具有节省空间、对其它设干扰小、供电电缆长度不受限制、适起动电流小、免维护等优点，对提升煤矿智能化水平具有重要作用。分别获得机械工业协会、煤炭工业协会和山东省发明和科技进步一等奖。

神渭输煤管道实现全线主体贯通。开创了全新的煤炭物流模式，据初步测算，与汽车运输相比较每年节能18.9万吨标准煤，减少二氧化碳排放60.5万吨；与火车相比较每年节能6.3万吨标准煤，减少二氧化碳排放10.6万吨。管道全长727千米，北起神木市红柳林煤矿，南至蒲城县蒲洁能化公司，再分支到渭化公司和陕化公司，途径榆林、延安、西安、渭南4市18个县（区），83个乡镇、411个村庄。设计输送原煤1000万吨/年，服务年限30年。

国内首台套竖井掘进机“金沙江1号”正式投运，钻井直径5.8m，这是依托国家“863计划”课题研制的首台套竖井掘进机，改变了传统钻爆法凿井、大钻机、反井钻机施工的作业方式，机械化、自动化程度更高，为提高建井智能化水平提供技术支撑。

煤矿双重预防体系研究及应用。建立双重预防管理模式，将风险、隐患融合成一个完整的数据库，双重预防管理信息系统与安全生产运营大数据平台进行了有效融合，实现了安全生产信息共享与协同办公，提高了数据利用率，双重预防机制实现了透明化、实时化、集中化管控。获得中国煤炭工业协会科技进步一等奖。