煤矿智能装备推广应用
实施方案
四川省XX煤田公司XX一矿
二〇一九年六月
目录
1 项目背景
1.1 项目概况
1.2 国内外综采智能化现状
2 项目总体思路及目标
2.1 总体思路
2.2 总体目标规划
2.3 技术路线
3 项目关键技术及难点
3.1 关键技术
3.2 难点及创新
4 综采工作面智能化系统总体要求
4.1 系统概述
4.2 系统组成
4.3 总体目标及效果
5 工作面集中控制中心技术要求
5.1 系统构成
5.2 系统总体功能要求
5.3 系统具体技术要求
5.4 数据传输要求
5.5 同工作面其它子系统联动要求
6 综采工作面自动化各子系统技术要求
6.1 电液控系统
6.2 采煤机通讯控制子系统
6.3 三机控制通讯子系统
6.4 智能刮板系统
6.5 智能集成供液系统
6.6 工作面视频系统
7 智能化综采工作面设备选型
7.1 工作面地质条件
7.2 配套设备选型（以最终设备选型报告为准）
8 投资概算
9 智能装备实施保障措施
9.1 组织保障
9.2 人才保障
10 实施效果分析预计
10.1 经济、社会效益
10.2 项目实施后的技术水平、应用前景
10.3 促进安全生产工作的作用和意义
1项目背景
1.1项目概况
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。
为贯彻落实《中国制造2025》和《新一代人工智能发展规划》，加快人工智能产业发展，推动人工智能和煤炭工业深度融合，顺应煤炭工业由人力、炮采、普采、综采向智能装备开采的发展趋势，提高企业安全生产水平，结合当前煤炭企业劳动效率低下、井下工作环境恶劣、招工十分困难和四川省XX煤田公司XX一矿（以下简称：XX一矿）已投产7年，大部分综采设备已经陈旧，急需更新的实际，XX煤田公司决定在XX一矿C19上煤层新布置的13019上工作面更新综采装备时，实施煤矿智能技术装备，为企业转型升级发展引领方向。
1.2国内外综采智能化现状
实现煤矿综采工作面少人化、无人化开采是当前采矿界的研究热点，美国、德国和澳洲的综采工作面无人化开采技术较先进。2001年，澳大利亚联邦科学与工业研究组织开始探索先进、安全、高效的自动化技术和模式，开展煤矿综采自动化技术和无人工作面的自动化装备和技术方面的研究，以代替人工实际操作的系统模式，开发了LASC长壁自动化系统，澳大利亚现已有60%以上的综采工作面使用该技术。美国在薄煤层工作面研发了工作面矫直、煤机控制、支架人员接近保护、空顶检测、全景视频监视、煤机与支架防撞和远程监控等技术。
近年来，由于煤矿安全高效生产的迫切需要，依托国家863计划“煤炭智能装备掘采技术与装备”和国家发改委“煤炭综采成套装备智能系统”等重点专项支撑，以中国煤炭科工集团为代表的多家煤炭集团、综采自动化及机械厂商（上海天地科技、天地玛珂、山西科达、四川航天电液控制、平阳广日、三一重装等）、高校（中国矿业大学、太原理工大学等）等开展了自动化无人开采技术的研发工作。神华宁煤、中煤、陕煤、同煤、阳煤、平煤、晋煤、峰峰、新集口孜东等几十个矿区也都进行过探索与尝试。神东榆家梁44305自动化工作面：神华首个薄煤层自动化采煤工作面，主要采用进口设备，实现采煤机记忆割煤（机载视频+端头集控台远程干预）+支架全工作面跟机+系统集成控制，工作面自动化割煤，工作面无人；陕煤黄陵一矿1001工作面 “有人巡视、无人操作”，该系统在1.4-2.2米煤层工作面，配套全部国产综采成套装备实现“顺槽监控中心2人可视化远程干预控制，工作面内1人巡视”常态化连续运行，月产量达17.03万吨，年生产能力200万吨以上，生产效率提高25%，生产作业人员由11人递减至3人；阳煤集团新元煤矿3107工作面，探索高瓦斯、复杂条件下工作面安全高效的自动化开采模式，针对3107工作面矿压大、瓦斯浓度高、地质构造多、底板松软等煤层特点，引入了支架双柱压力监测，瓦斯浓度检测与采煤机速度联动，采煤机与支架协调配合、数据共享技术，实现了高瓦斯、复杂的地质条件与采煤工艺下，全工作面自动化开采应用；淮南矿业集团张集煤矿1312（1）工作面，此工作面为典型的“三软”煤层，工作面高温高湿，顶底板破碎，片帮严重。自动化系统克服了以上不利地质条件，实现了工作面以自动化控制为主，人工干预为辅，工作面全视频覆盖监控，在井上与井下实现设备一键启动，围岩耦合技术应用，实现顶板和煤壁有效支护，采煤机防碰撞技术应用，工作面连续推进实时控制技术应用等自动化功能；转龙湾煤矿，首次采用惯性导航技术实现了设备三维空间定位和运行轨迹检测，运输机平直度测量偏差＜50mm；基于高精度行程传感器和双速逻辑阀实现拉架推溜行程精确控制，误差＜20mm，全工作面直线度偏差≤500mm，实现了复杂条件下的工作面自动化生产模式常态化运行。陕煤集团张家峁煤矿15202工作面，工作面年产600万吨，液压支架自动跟机割煤，液压支架无人操作，满足采煤机6m/s的采煤速度；焦煤集团岚县正利煤业有限公司104工作面，煤层厚度1.80-4.10m，平均3.34m，工作面走向长度2314m，采长180m，可采储量175万t，实现了工作面自动化生产。其他如晋煤集团古书院煤矿、西山煤电斜沟煤矿，取得了初步成功。
