综采工作面智能化技术与装备的发展_王金华_黄乐亭_李首滨_黄曾华
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｌａｒｇｅ ｍｉｎｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｈａｒｓｈ ｗｏｒｋ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｎ ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍｉｎｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｕｌｌｙ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｌｅｖｅｌ ｉｎ ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ ａｔ ｐｒｅｓ－ ｅｎｔ，ａｎｄ ａｌｓｏ ｆｏｃｕｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｎｅｅｄ ｔｏ ｂｒｅａｋ ｔｈｒｏｕｇｈ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍ． Ｔｈｅ ｃａｓｅ ｏｆ Ｈｕａｎｇｌｉｎｇ Ｍｉｎｅ Ｎｏ．１ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍｉｎｉｎｇ ｉｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｕｎｍａｎｎｅｄ ｍｉｎ－ ｉｎｇ ｉｎ ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ，ａｎｄ ｈａｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｉｎ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｔｈｉｎ ｓｅａｍ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｉｓ ｇｏｏｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｄｖｉｓｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｗｏｒｋ ｎｅｘｔ ｔｏ ｄｏ ｉｎ－ ｃｌｕｄｅｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ ｃｏａｌ ａｎｄ ｒｏｃｋ，ｓｃｒａｐｅｒ ｃｏｎｖｅｙｏｒ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｆｉｎｄｉｎｇ ｓｔｒａｉｇｈｔ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ａ ｍｕｌｔｉ ｗｉｎ－ ｄｏｗ ｓｙｓｔｅｍ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄａｔａ，ｖｉｄｅｏ ａｎｄ ３Ｄｅｔｃ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ；ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｕｎｍａｎｎｅｄ
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ
ＷＡＮＧ Ｊｉｎ－ｈｕａ１，ＨＵＡＮＧ Ｌｅ－ｔｉｎｇ２，ＬＩ Ｓｈｏｕ－ｂｉｎ３，ＨＵＡＮＧ Ｚｅｎｇ－ｈｕａ３
（１．Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｔｉａｎｄｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１３， Ｃｈｉｎａ；３．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｔｉａｎｄｉ－Ｍａｒｃｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１３，Ｃｈｉｎａ）
２ 综 采 工 作 面 智 能 化 技 术 与 装 备 的 进 展
综采工作面自动化控制围绕综采设备姿态定位、 综采设备安全感知、工 作 面 直 线 度 控 制、视 频 图 像 处 理 等 多 种 关 键 技 术 ，需 要 从 总 体 上 研 究 自 动 化 智 能 控 制 的 关 键 核 心 技 术 ，图 １ 是 根 据 近 几 年 智 能 化 实 践 过 程中总结出来的控制结构。
第８期
王 金 华 等 ：综 采 工 作 面 智 能 化 技 术 与 装 备 的 发 展
１４１９
综采 工 作 面 技 术 与 装 备 经 历 从 机 械 化、自 动 化、 智 能 网 络 化 （简 称 智 能 化 ，分 为 单 机 智 能 化 、成 套 智 能 化、智能网络化）到 无 人 化 （最 高 级）发 展 的 阶 段。 从 前５ａ（２０１０—２０１４年）来看，综采工作面 自 动 化 的 装 备条件和技术已经具备，未来５ａ（２０１５—２０１９ 年）将 会 在 国 内 现 代 化 矿 井 实 现 综 采 工 作 面 的 智 能 化 ，综 采 工作面无人化生产是自动化时代的标志。
图 １ 综 采 工Байду номын сангаас作 面 智 能 化 控 制 总 体 结 构 Ｆｉｇ．１ Ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｃｅ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ
国 外 煤 矿 装 备 厂 商 、院 校 科 研 单 位 和 煤 矿 对 综 采 工作面自动化智能化控制技术进行了多年的积极研 究和探索，在采煤机 位 置 三 维 检 测、支 架 及 输 送 机 找 直 、工 作 面 网 络 通 信 等 一 些 关 键 技 术 上 取 得 了 一 系 列 成 果 。 主 要 包 括 利 用 陀 螺 仪 进 行 采 煤 机 位 置 检 测 、综 采工作面设备工况、环 境 检 测，采 用 高 速 以 太 网 有 线 或 无 线 的 采 煤 机 通 信 技 术 研 究 ，综 采 工 作 面 设 备 健 康 故障分析，激光制导 找 直 技 术 研 究，综 采 工 作 面 可 靠 性 技 术 研 究 等 。 其 中 ，澳 大 利 亚 联 邦 科 学 与 工 业 研 究 组 织 （ＣＳＩＲＯ）利 用 惯 性 导 航 技 术 ，对 采 煤 机 进 行 三 维 定 位 ，实 现 工 作 面 直 线 度 控 制 和 水 平 控 制 。 该 系 统 在 澳 大 利 亚 ２／３ 的 综 采 工 作 面 在 用 或 正 在 安 装 ，取 得 了 一定的成果。国外尚未发现有基于滚筒采煤机的全 智能化开采工作面，即 所 有 设 备 自 动 运 行，工 作 面 内 无 人 操 作 。 ［１－２］ １．２ 国 内 状 况
目 前 ，我 国 正 处 于 转 型 升 级 和 结 构 调 整 的 关 键 时 期，在新兴 网 络 技 术 和 传 统 工 业 深 度 融 合 的 新 形 势 下，各个行业正迎来 产 业 的 巨 大 变 革，其 中 以 智 能 化 技术与传统成套装备的融合实现产业转型升级正成
为越来越重要的发展趋势。煤炭开采产业由于安全、 环 境 等 因 素 的 影 响 ，对 智 能 技 术 与 装 备 的 需 求 尤 为 迫 切，因此，发展以实现 无 人 化 开 采 为 目 标 的 智 能 技 术 与装备对我国煤炭开采产业的发展具有重要意义。
收 稿 日 期 ：２０１４－０６－０６ 责 任 编 辑 ：常 琛 基 金 项 目 ：国 家 高 技 术 研 究 发 展 计 划 （８６３）资 助 项 目 （２０１３ＡＡ０６Ａ４１０）；中 国 煤 炭 科 工 集 团 重 点 资 助 项 目 （２０１２ＺＤ００１） 作 者 简 介 ：王 金 华 （１９５７— ），男 ，河 北 衡 水 人 ，研 究 员 。Ｔｅｌ：０１０－８４２６３１９６，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｊｉｎｈｕａ＠ｃｃｔｅｇ．ｃｎ
１ 发 展 现 状
综 采 自 动 化 技 术 经 过 几 十 年 的 发 展，尤 其 是 近 １０ａ的 技 术 创 新 和 关 键 技 术 装 备 的 突 破 ，综 采 工 作 面 自 动 化 已 经 初 步 实 现 ，综 采 工 作 面 控 制 技 术 与 装 备 的 趋 势 是 智 能 化 。 通 过 智 能 化 综 采 工 作 面 控 制 系 统 ，实 现综采作业的自动 化 控 制 及 远 程 遥 控，完 善 采 煤 机、 液 压 支 架 和 运 输 系 统 的 整 体 控 制 ，实 现 综 采 设 备 的 就 地／集中／远程三级 网 络 管 理 控 制 技 术。 综 采 工 作 面 智能控制系统能够根据运输系统负荷的大小和工作 面地质环境的变化，自 动 调 控 采 煤 机 的 生 产 能 力，通 过 工 作 面 网 络 覆 盖 ，实 现 工 作 面 环 境 下 的 可 靠 通 讯 及 视频、语音和数据的 三 网 融 合，实 现 综 采 工 作 面 安 全 可靠高效生产。 １．１ 国 外 状 况
第 ３９ 卷 第 ８ 期 ２０１４年 ８月
煤 炭 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩＮＡ ＣＯＡＬ ＳＯＣＩＥＴＹ
Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．８ Ａｕｇ． ２０１４
王 金 华 ，黄 乐 亭 ，李 首 滨 ，等 ．综 采 工 作 面 智 能 化 技 术 与 装 备 的 发 展 ［Ｊ］．煤 炭 学 报 ，２０１４，３９（８）：１４１８－１４２３．ｄｏｉ：１０．１３２２５／ｊ．ｃｎｋｉ． ｊｃｃｓ．２０１４．９０４１ Ｗａｎｇ Ｊｉｎｈｕａ，Ｈｕａｎｇ Ｌｅｔｉｎｇ，Ｌｉ Ｓｈｏｕｂｉｎ，ｅｔ ａｌ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎ－ ｉｎｇ ｆａｃｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１４，３９（８）：１４１８－１４２３．ｄｏｉ：１０．１３２２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｃｃｓ．２０１４．９０４１
单机集中控制，各 个 综 采 设 备 之 间 相 对 独 立。 因 此， 需 要 完 善 采 煤 机 、液 压 支 架 和 输 送 机 等 综 采 设 备 的 信 息 采 集 及 三 机 通 讯 联 网 ，在 设 立 工 作 面 监 控 中 心 的 基 础 上 建 立 地 面 远 程 遥 控 中 心 ，研 究 远 程 遥 控 系 统 软 件 并结合工作面视频系统实现综采工作面可视化远程 自动控制。
综采工作面智能化技术与装备的发展
王金华１，黄乐亭２，李首滨３，黄曾华３
（１．中国煤炭科工集团有限公 司，北 京 １０００１３；２．天 地 科 技 股 份 有 限 公 司，北 京 １０００１３；３．北 京 天 地 玛 珂 电 液 控 制 系 统 有 限 公 司，北 京 １０００１３）
摘 要 ：针 对 我 国 煤 矿 综 采 工 作 面 生 产 过 程 复 杂 、开 采 装 备 系 统 庞 大 、作 业 环 境 恶 劣 等 特 点 ，通 过 对 现 阶 段 综 采 工 作 面 智 能 化 发 展 水 平 的 研 究 ，提 出 综 采 工 作 面 智 能 化 生 产 模 式 ，并 重 点 介 绍 了 智 能 化 工 作 面 需 突 破 的 关 键 技 术 、应 用 效 果 及 存 在 的 问 题 ，通 过 黄 陵 一 矿 中 厚 偏 薄 煤 层 智 能 化 无 人 开 采 的 试验，证明了智能化生产模式是煤矿井下综采工作面无人化开采一种行之有效的手段 ，具有在薄及 较薄地质条件较好的工作面推广的应用价值。最后提出综采工作面智能化技术与装备下一步工作 重 点 是 解 决 煤 矸 自 动 识 别 及 煤 岩 分 界 技 术 、刮 板 输 送 机 直 线 度 检 测 与 控 制 技 术 和 开 发 支 持 过 程 、视 频、３Ｄ 可交互多视窗系统等。 关 键 词 ：综 采 工 作 面 ；智 能 化 ；装 备 ；无 人 化 中 图 分 类 号 ：ＴＤ６３ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：０２５３－９９９３（２０１４）０８－１４１８－０６
国内综采工作面的技术装备已经实现了三机设 备的“一键”启停、液 压 支 架 的 电 液 控 制、采 煤 机 的 跟 机 自 动 等 智 能 技 术 ，综 采 工 作 面 的 视 频 监 控 业 已 逐 渐 覆盖，井上 下 的 高 速 光 纤 网 络 已 经 与 综 采 工 作 面 相 连 ，这 些 都 为 综 采 工 作 面 的 智 能 自 动 化 提 供 了 必 要 条 件。目前综采三机设备已实现了工作面集中监测和 控制，但采煤机、液压 支 架 和 输 送 机 等 主 要 设 备 仍 为
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｆａｃｅ
ＷＡＮＧ Ｊｉｎ－ｈｕａ１，ＨＵＡＮＧ Ｌｅ－ｔｉｎｇ２，ＬＩ Ｓｈｏｕ－ｂｉｎ３，ＨＵＡＮＧ Ｚｅｎｇ－ｈｕａ３
（１．Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｔｉａｎｄｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１３， Ｃｈｉｎａ；３．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｔｉａｎｄｉ－Ｍａｒｃｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ－Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００１３，Ｃｈｉｎａ）
２ 综 采 工 作 面 智 能 化 技 术 与 装 备 的 进 展
综采工作面自动化控制围绕综采设备姿态定位、 综采设备安全感知、工 作 面 直 线 度 控 制、视 频 图 像 处 理 等 多 种 关 键 技 术 ，需 要 从 总 体 上 研 究 自 动 化 智 能 控 制 的 关 键 核 心 技 术 ，图 １ 是 根 据 近 几 年 智 能 化 实 践 过 程中总结出来的控制结构。
第８期
王 金 华 等 ：综 采 工 作 面 智 能 化 技 术 与 装 备 的 发 展
１４１９
综采 工 作 面 技 术 与 装 备 经 历 从 机 械 化、自 动 化、 智 能 网 络 化 （简 称 智 能 化 ，分 为 单 机 智 能 化 、成 套 智 能 化、智能网络化）到 无 人 化 （最 高 级）发 展 的 阶 段。 从 前５ａ（２０１０—２０１４年）来看，综采工作面 自 动 化 的 装 备条件和技术已经具备，未来５ａ（２０１５—２０１９ 年）将 会 在 国 内 现 代 化 矿 井 实 现 综 采 工 作 面 的 智 能 化 ，综 采 工作面无人化生产是自动化时代的标志。
图 １ 综 采 工Байду номын сангаас作 面 智 能 化 控 制 总 体 结 构 Ｆｉｇ．１ Ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆａｃｅ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ
国 外 煤 矿 装 备 厂 商 、院 校 科 研 单 位 和 煤 矿 对 综 采 工作面自动化智能化控制技术进行了多年的积极研 究和探索，在采煤机 位 置 三 维 检 测、支 架 及 输 送 机 找 直 、工 作 面 网 络 通 信 等 一 些 关 键 技 术 上 取 得 了 一 系 列 成 果 。 主 要 包 括 利 用 陀 螺 仪 进 行 采 煤 机 位 置 检 测 、综 采工作面设备工况、环 境 检 测，采 用 高 速 以 太 网 有 线 或 无 线 的 采 煤 机 通 信 技 术 研 究 ，综 采 工 作 面 设 备 健 康 故障分析，激光制导 找 直 技 术 研 究，综 采 工 作 面 可 靠 性 技 术 研 究 等 。 其 中 ，澳 大 利 亚 联 邦 科 学 与 工 业 研 究 组 织 （ＣＳＩＲＯ）利 用 惯 性 导 航 技 术 ，对 采 煤 机 进 行 三 维 定 位 ，实 现 工 作 面 直 线 度 控 制 和 水 平 控 制 。 该 系 统 在 澳 大 利 亚 ２／３ 的 综 采 工 作 面 在 用 或 正 在 安 装 ，取 得 了 一定的成果。国外尚未发现有基于滚筒采煤机的全 智能化开采工作面，即 所 有 设 备 自 动 运 行，工 作 面 内 无 人 操 作 。 ［１－２］ １．２ 国 内 状 况
目 前 ，我 国 正 处 于 转 型 升 级 和 结 构 调 整 的 关 键 时 期，在新兴 网 络 技 术 和 传 统 工 业 深 度 融 合 的 新 形 势 下，各个行业正迎来 产 业 的 巨 大 变 革，其 中 以 智 能 化 技术与传统成套装备的融合实现产业转型升级正成
为越来越重要的发展趋势。煤炭开采产业由于安全、 环 境 等 因 素 的 影 响 ，对 智 能 技 术 与 装 备 的 需 求 尤 为 迫 切，因此，发展以实现 无 人 化 开 采 为 目 标 的 智 能 技 术 与装备对我国煤炭开采产业的发展具有重要意义。
收 稿 日 期 ：２０１４－０６－０６ 责 任 编 辑 ：常 琛 基 金 项 目 ：国 家 高 技 术 研 究 发 展 计 划 （８６３）资 助 项 目 （２０１３ＡＡ０６Ａ４１０）；中 国 煤 炭 科 工 集 团 重 点 资 助 项 目 （２０１２ＺＤ００１） 作 者 简 介 ：王 金 华 （１９５７— ），男 ，河 北 衡 水 人 ，研 究 员 。Ｔｅｌ：０１０－８４２６３１９６，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｊｉｎｈｕａ＠ｃｃｔｅｇ．ｃｎ
１ 发 展 现 状
综 采 自 动 化 技 术 经 过 几 十 年 的 发 展，尤 其 是 近 １０ａ的 技 术 创 新 和 关 键 技 术 装 备 的 突 破 ，综 采 工 作 面 自 动 化 已 经 初 步 实 现 ，综 采 工 作 面 控 制 技 术 与 装 备 的 趋 势 是 智 能 化 。 通 过 智 能 化 综 采 工 作 面 控 制 系 统 ，实 现综采作业的自动 化 控 制 及 远 程 遥 控，完 善 采 煤 机、 液 压 支 架 和 运 输 系 统 的 整 体 控 制 ，实 现 综 采 设 备 的 就 地／集中／远程三级 网 络 管 理 控 制 技 术。 综 采 工 作 面 智能控制系统能够根据运输系统负荷的大小和工作 面地质环境的变化，自 动 调 控 采 煤 机 的 生 产 能 力，通 过 工 作 面 网 络 覆 盖 ，实 现 工 作 面 环 境 下 的 可 靠 通 讯 及 视频、语音和数据的 三 网 融 合，实 现 综 采 工 作 面 安 全 可靠高效生产。 １．１ 国 外 状 况
第 ３９ 卷 第 ８ 期 ２０１４年 ８月
煤 炭 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩＮＡ ＣＯＡＬ ＳＯＣＩＥＴＹ
Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．８ Ａｕｇ． ２０１４
王 金 华 ，黄 乐 亭 ，李 首 滨 ，等 ．综 采 工 作 面 智 能 化 技 术 与 装 备 的 发 展 ［Ｊ］．煤 炭 学 报 ，２０１４，３９（８）：１４１８－１４２３．ｄｏｉ：１０．１３２２５／ｊ．ｃｎｋｉ． ｊｃｃｓ．２０１４．９０４１ Ｗａｎｇ Ｊｉｎｈｕａ，Ｈｕａｎｇ Ｌｅｔｉｎｇ，Ｌｉ Ｓｈｏｕｂｉｎ，ｅｔ ａｌ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｍｉｎ－ ｉｎｇ ｆａｃｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１４，３９（８）：１４１８－１４２３．ｄｏｉ：１０．１３２２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｃｃｓ．２０１４．９０４１
单机集中控制，各 个 综 采 设 备 之 间 相 对 独 立。 因 此， 需 要 完 善 采 煤 机 、液 压 支 架 和 输 送 机 等 综 采 设 备 的 信 息 采 集 及 三 机 通 讯 联 网 ，在 设 立 工 作 面 监 控 中 心 的 基 础 上 建 立 地 面 远 程 遥 控 中 心 ，研 究 远 程 遥 控 系 统 软 件 并结合工作面视频系统实现综采工作面可视化远程 自动控制。
综采工作面智能化技术与装备的发展
王金华１，黄乐亭２，李首滨３，黄曾华３
（１．中国煤炭科工集团有限公 司，北 京 １０００１３；２．天 地 科 技 股 份 有 限 公 司，北 京 １０００１３；３．北 京 天 地 玛 珂 电 液 控 制 系 统 有 限 公 司，北 京 １０００１３）
摘 要 ：针 对 我 国 煤 矿 综 采 工 作 面 生 产 过 程 复 杂 、开 采 装 备 系 统 庞 大 、作 业 环 境 恶 劣 等 特 点 ，通 过 对 现 阶 段 综 采 工 作 面 智 能 化 发 展 水 平 的 研 究 ，提 出 综 采 工 作 面 智 能 化 生 产 模 式 ，并 重 点 介 绍 了 智 能 化 工 作 面 需 突 破 的 关 键 技 术 、应 用 效 果 及 存 在 的 问 题 ，通 过 黄 陵 一 矿 中 厚 偏 薄 煤 层 智 能 化 无 人 开 采 的 试验，证明了智能化生产模式是煤矿井下综采工作面无人化开采一种行之有效的手段 ，具有在薄及 较薄地质条件较好的工作面推广的应用价值。最后提出综采工作面智能化技术与装备下一步工作 重 点 是 解 决 煤 矸 自 动 识 别 及 煤 岩 分 界 技 术 、刮 板 输 送 机 直 线 度 检 测 与 控 制 技 术 和 开 发 支 持 过 程 、视 频、３Ｄ 可交互多视窗系统等。 关 键 词 ：综 采 工 作 面 ；智 能 化 ；装 备 ；无 人 化 中 图 分 类 号 ：ＴＤ６３ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：０２５３－９９９３（２０１４）０８－１４１８－０６
国内综采工作面的技术装备已经实现了三机设 备的“一键”启停、液 压 支 架 的 电 液 控 制、采 煤 机 的 跟 机 自 动 等 智 能 技 术 ，综 采 工 作 面 的 视 频 监 控 业 已 逐 渐 覆盖，井上 下 的 高 速 光 纤 网 络 已 经 与 综 采 工 作 面 相 连 ，这 些 都 为 综 采 工 作 面 的 智 能 自 动 化 提 供 了 必 要 条 件。目前综采三机设备已实现了工作面集中监测和 控制，但采煤机、液压 支 架 和 输 送 机 等 主 要 设 备 仍 为