煤礦智能開(kāi)采及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如何制定？

2020-06-29 08:55:45 來(lái)源：中國(guó)煤炭報(bào) 瀏覽量：825

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　　智能開(kāi)采是應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，使工作面液壓支架、輸送機(jī)(含刮板式輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、可伸縮帶式輸送機(jī))以及電液動(dòng)力設(shè)備等形成具有自主感知、自主決策和自動(dòng)控制運(yùn)行功能的智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工作面落煤(截割或放頂煤)、支護(hù)、運(yùn)煤作業(yè)工況自適應(yīng)和工序協(xié)同控制的開(kāi)采方式。
　　智能開(kāi)采是煤炭開(kāi)采的發(fā)展方向和必然趨勢(shì)。日前，八部委聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確提出煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，智能開(kāi)采是智能煤礦的技術(shù)核心。
　　智能開(kāi)采的特點(diǎn)包含三要素
　　智能開(kāi)采的顯著特點(diǎn)是工作面設(shè)備和控制系統(tǒng)具有智能感知、智能控制、智能決策3個(gè)要素，即智能三要素。其中，智能感知是基礎(chǔ)、智能決策是重點(diǎn)、智能控制是結(jié)果。通過(guò)智能感知感受工作面開(kāi)采環(huán)境和條件變化，然后通過(guò)智能決策系統(tǒng)進(jìn)行自主決策分析，通過(guò)智能控制來(lái)控制設(shè)備動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)工作面的智能化開(kāi)采。
　　智能控制與自動(dòng)控制的區(qū)別在于，自動(dòng)控制只是單純執(zhí)行指令，智能控制可以隨著條件變化自主分析并自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，有學(xué)習(xí)、分析、決策的過(guò)程，是動(dòng)態(tài)控制。
　　當(dāng)前，我國(guó)煤礦還處于智能開(kāi)采發(fā)展的初級(jí)階段，特點(diǎn)是智能決策系統(tǒng)相對(duì)缺失。智能決策需要通過(guò)系統(tǒng)自主學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)訓(xùn)練形成自主分析與決策機(jī)制，以解決包括大數(shù)據(jù)分析、多信息融合與系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動(dòng)在內(nèi)的智能決策問(wèn)題。但是，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)機(jī)理不明，難度較大。目前，可從系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動(dòng)方面入手，來(lái)解決系統(tǒng)決策機(jī)制——簡(jiǎn)言之就是基于協(xié)同聯(lián)動(dòng)的智能決策問(wèn)題，它以關(guān)鍵特征信息為基礎(chǔ)，智能協(xié)調(diào)各裝備的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，解決現(xiàn)有智能控制裝備單兵作戰(zhàn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)工作面裝備群的智能協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)。
　　明確智能工作面分類(lèi)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
　　智能工作面分類(lèi)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以國(guó)內(nèi)現(xiàn)有工作面智能化開(kāi)采技術(shù)和裝備為基礎(chǔ)，結(jié)合我國(guó)煤層賦存條件多樣性的特點(diǎn)，先對(duì)智能化工作面進(jìn)行了定義，提出了智能化采煤工作面通用要求與系統(tǒng)配套條件，給出了智能化工作面分類(lèi)、分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法，以解決智能化工作面標(biāo)準(zhǔn)缺失的問(wèn)題。
　　為了便于考核，應(yīng)將智能化采煤工作面分為智能化采煤工作面生產(chǎn)系統(tǒng)和智能化采煤工作面輔助生產(chǎn)系統(tǒng)兩大系統(tǒng)。前者包含智能割煤、智能支護(hù)、智能運(yùn)輸、智能控制、網(wǎng)絡(luò)通訊、智能視頻、智能?chē)婌F、智能供液、智能巡檢、智能供電10個(gè)子系統(tǒng)。后者包含工作面照明、工作面語(yǔ)音、通風(fēng)和防滅火、智能安全監(jiān)測(cè)4個(gè)子系統(tǒng)。
　　智能工作面分類(lèi)以煤層條件為基本指標(biāo)，開(kāi)采技術(shù)參數(shù)為參考指標(biāo)，采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法，將各因素評(píng)價(jià)結(jié)果按一定映射方法處理為可計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值，并按百分制進(jìn)行評(píng)判，將工作面煤層開(kāi)采條件分為Ⅰ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)、Ⅲ類(lèi)。工作面條件共有20個(gè)分項(xiàng)指標(biāo)，包括煤層厚度、煤層穩(wěn)定性等17個(gè)基本指標(biāo)，以及工作面走向長(zhǎng)度、工作面傾斜寬度、可布置工作面數(shù)量3個(gè)參考指標(biāo)。
　　根據(jù)工作面智能化水平高低及其實(shí)現(xiàn)程度對(duì)工作面智能化程度進(jìn)行分級(jí)，同樣可采用百分制進(jìn)行評(píng)判，將智能化采煤工作面分為高、中、低三級(jí)，分值若低于60分則為未達(dá)到智能化工作面標(biāo)準(zhǔn)。
　　考慮到相同分值條件下，復(fù)雜工作面投入和付出的努力更多，可在制定分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)適度傾斜。由于其權(quán)重較小，工作面條件對(duì)分級(jí)評(píng)價(jià)的分值有所影響，但影響不大。
　　(作者系中煤科工集團(tuán)開(kāi)采研究院有限公司開(kāi)采裝備研究所主任)

                

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