智能采矿
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spContent=煤炭是我国能源安全的基石,在能源供应体系中发挥着“压舱石”和“稳定器”的作用。煤矿智能化建设是通过科技进步实现煤炭安全、高效、智能、绿色开采途径,是我国煤炭工业高质量发展的方向。2015年以来,全国共建成200多个智能化采煤工作面,几十个智能化矿井,预计到2025年,大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化。为了适应煤炭行业科技发展对人才和知识的需求,河南理工大学组建了《智能采矿》课程团队,通过参加培训、现场考察、承担高水平科研项目积累了我国煤矿智能开采方面的大量最新成果和资料,建设了《智能采矿》在线课程。利用现代教育技术和网络影响力,传授最新的煤矿智能化开采知识,宣传煤矿行业新形象,引领学生了解煤矿、敬佩矿工、关心与热爱煤炭行业。《智能采矿》在线课程主要包含智能采矿的基本概念,采煤方法的概念和分类,液压支架、采煤机、刮板机以及液压泵站等综采设备的智能化技术以及智慧矿山等方面的知识。
—— 课程团队
课程概述

我国是世界第一大产煤国,煤炭产量占全世界总产量的 50% 。现代科技和工业快速发展,物联网、云计算、大数据、人工智能等高新科技成果为智能采矿提供理论支持和技术保证。 2013 年在黄陵矿业公司一号煤矿率先安装了成套智能化综采装备和控制系统并取得成功。随后,全国多个矿区开始推广应用并逐步完善智能综采技术,已有超过200 个综采工作面安装智能控制技术。为适应煤炭科技发展对人才和知识的需求,河南理工大学组建了《智能采矿》课程团队,建设了《智能采矿》在线课程。课程以传授我国最新的智能化开采技术、装备与工艺为目标,课程资源丰富,图文并茂、以及丰富的现场工程案例。通过本课程的学习,一定能让您的更详细地了解煤矿的生产工艺,学习到最新的智能化开采和智慧矿山知识。

授课目标

本课程为了适应煤炭行业科技发展对人才和知识的需求,讲述信息化、智能化在煤矿生产、管理和建设中的应用而建设的一门线上课程。课程包括了采煤方法、综采工艺智能控制系统、智慧矿山等综合性知识体系,整体围绕智能采矿基本概念,重点介绍液压支架电液控制系统、智能化综采控制技术、智能综采生产工艺、智能综采新技术及发展前景等方面的知识要点。

通过本课程的学习,使学生树立正确而较为全面的智慧矿山、智能开采技术和智能化应用于矿山带来的全新理念和运营模式,为学生今后从事采矿工程设计、智慧矿山建设与管理、智能化综采面生产工艺建设与管理以及科学研究奠定基础。

课程大纲
预备知识

《工程制图》、《煤矿地质学》或《工程地质学》、《井巷工程》、《矿山机械》、《采矿学》、《传感与检测技术》

参考资料

[1]  汪理全, 杨真. 壁式体系采煤方法的发展趋势[C]. 中国煤炭学会开采专业委员会、山西省煤炭学会:中国煤炭学会, 2007:8.

[2]  汪燕冬, 刘旸. 科学采煤方法的发展现状分析[J]. 科技致富向导, 2012(30):383-438.

[3]  王剑光. 采煤法现状及发展趋势[J]. 煤矿安全, 2004, 4(06):28-30.

[4]  徐永圻. 煤矿开采学[M]. 中国矿业大学出版社, 2015.

[5]  张先尘, 钱鸣高. 中国采煤学[M]. 煤炭工业出版社, 2002.

[6]  范京道. 煤矿智能化开采技术创新与发展[J]. 煤炭科学技术, 2017, 45(09):65-71.

[7]  霍丙杰. 煤矿智能化开采技术[M]. 应急管理出版社, 2020.

[8]  马勇辉. 煤矿机电设备中变频节能技术应用研究[J]. 矿业装备, 2021(04):118-119.

[9]  全国信息技术标准化技术委员会. GB/T34679-2017, 智慧矿山信息系统通用技术规范[S]. 北京市:中国标准出版社, 2017.

[10]  中国煤炭建设协会. GB/T51272-2018, 煤炭工业智能化矿井设计标准[S]. 北京市:中国计划出版社, 2018.

[11]  国家能源局, 国家矿山安全监察局. 关于加快煤矿智能化发展的指导意见(2021年版)[EB/OL]. 2021-06-05.

[12]  毛善君. “高科技煤矿信息化建设的战略思考及关键技术[J]. 煤炭学报, 2014, 39(08):1572-1583.

[13]  丁恩杰, 廖玉波, 张雷, 刘忠育. 煤矿信息化建设回顾与展望[J]. 工矿自动化, 2020, 46(07):5-11.

[14]  中国煤炭协会. TCCS002-2020, 智能化采煤工作面分类、分级技术条件与评价指标体系[S]. 北京市:煤炭科学研究总院出版传媒集团, 2020.

[15]  罗建军等. 组合导航原理与应用[M], 西北工业大学出版社, 西安, 2012. 04.

[16]  任友群. 课堂:走向数字孪生”[J]. 教育家, 2018(28):16-18.

[17]  兰芳. 机电设备变频控制技术研究[J]. 现代制造技术与装备, 2021, 57(05):183-184.

[18]  赵朝会, 王永田, 王新威, 邢俊敏. 现代交流调速技术的发展与现状[J]. 中州大学学报, 2004(02):122-125.

[19]  杨国福. 变频器的现状及变频技术的发展方向[J]. 江苏电器, 2007(03):9-11.

[20]  姚锡禄等. 变频控制技术[M], 福建科学技术出版社, 福建, 2005. 02.

[21]  刘润华等. 电工学[M], 中国石油大学出版社, 东营, 2010. 08.

[22]  孟彦京, 谢仕宏, 陈景文. 交流电机软启动技术理论的发展与分析[J]. 陕西科技大学学报, 2004(06):83-87.

[23]  吴家亮, 王聪. 基于软启动原理的发电机组调压器的设计与研究[J]. 沈阳工程学院学报(自然科学版), 2021, 17(03):50-54.

[24]  第三届计算机科学技术名词审定委员会. 计算机科学技术名词(第三版)[M], 科学出版社, 北京, 2016. 12.

[25]  全国科学技术名词审定委员会. 机械工程名词第一分册(第二版)[M], 科学出版社, 北京, 2013.

[26]  国际电工委员会, International Electrotechnical Commission. IEC62279:2015-3-1. 20, Electropedia: The World's Online Electrotechnical Vocabulary[S].

[27]  王国法等. 液压支架控制技术[M], 煤炭工业出版社, 北京, 2010. 07.

[28]  陈海红. CAN总线技术与嵌入式应用研究[M], 内蒙古科学技术出版社, 赤峰, 2015. 12.

[29]  杨春杰等. CAN总线技术[M], 北京航空航天大学出版社, 北京, 2010. 02.

[30]  周徐昌, 沈建森. 惯性导航技术的发展及其应用[J]. 兵工自动化, 2006, 25(9):55-56.

[31]  李昌熙. 采煤机[M]. 煤炭工业出版社, 1988.

[32]  Kelly M S, Hainsworth D W. The Landmark Longwall Automation Project[J]. acarpproject, 2005.

[33]  Caris C, Reid D C, Malos J, et al. Georeferencing Three-Dimensional Spatial Data from Inertial Navigation Systems in Underground Longwall Mines.

[34]  郝尚清, 王世博, 谢贵君, . 长壁综采工作面采煤机定位定姿技术研究[J]. 工矿自动化, 2014, 040(006):21-25.

[35]  张昊, 葛世荣. 无人驾驶采煤机关键技术探讨[J]. 工矿自动化, 2016, 42(02):35-37.

[36]  王世博, 何亚, 王世佳, . 刮板输送机调直方法与试验研究[J]. 煤炭学报, 2017, 42(011):3044-3050.

[37]  葛世荣, 苏忠水, 李昂, . 基于地理信息系统(GIS)的采煤机定位定姿技术研究[J]. 煤炭学报, 2015, 40(11):2503-2508.

[38]  郝尚清. 采煤机的煤层构造导航及自适应截割技术研究[D]. 中国矿业大学(江苏).

[39]  蒋峰. 煤矿采煤机智能化关键技术探讨[J]. 工程建设, 2020:136-138.

[40]  周雁斌. 基于DSP的电牵引采煤机电控系统设计[J]. 机电工程技术, 2019, 048(004):30-32.

[41]  李明. 电牵引采煤机PLC控制系统故障分析[J]. 机械管理开发, 2018, 033(005):196-197.

[42]  李首滨, 李森, 张守祥, . 综采工作面智能感知与智能控制关键技术与应用[J]. 煤炭科学技术, 49(4):12.

[43]  翁炬, 田赤军. 向高精度发展的干涉型光纤陀螺仪技术[J]. 中国惯性技术学报, 2005, 13(005):92-96.

[44]  林江. 基于CAN总线的电牵引采煤机自动化系统设计[D]. 2019.

[45]  李首滨. 煤炭智能化无人开采的现状与展望[J]. 中国煤炭, 2019, 045(004):5-12.

[46]  刘振坚, 邱锦波, 庄德玉. 天地科技上海分公司采煤机智能化技术现状与展望[J]. 中国煤炭, 2019(7):33-39.

[47]  梁义维. 采煤机智能调高控制理论与技术[D]. 太原理工大学, 2005.

[48]  蒋干. 基于多传感信息融合的采煤机煤岩截割状态识别技术研究. 中国矿业大学, 2019.

[49]  马洪礼, 司凯文, 吕东跃, . 无人工作面智能化采煤机监控系统的研发[J]. 煤炭科学技术, 2014, 42(009):67-71.

[50]  任怀伟, 王国法, 李首滨, . 7m大采高综采智能化工作面成套装备研制[J]. 煤炭科学技术, 2015, 43(011):116-121.

[51]  王国法, 杜毅博. 煤矿智能化标准体系框架与建设思路[J]. 煤炭科学技术, 2020.

[52]  王国法, 杜毅博. 智慧煤矿与智能化开采技术的发展方向[J]. 煤炭科学技术, 2019, 47(01):6-15.

[53]  王国法, 赵国瑞, 任怀伟. 智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析[J]. 煤炭学报, 2019, 44(01):34-41.

[54]  张娅, 李庆, 沈涛. 采煤机常见故障及基于神经网络的故障诊断分析[J]. 煤矿机械, 41(12):3.

[55]  司垒. 采煤机智能控制关键技术研究[D]. 中国矿业大学, 2015.

[56]  葛世荣, 王忠宾, 王世博. 互联网+采煤机智能化关键技术研究[J]. 煤炭科学技术, 2016, 44(007):1-9.

[57]  乔红兵, 吴淼, 胡登高. 薄煤层开采综合机械化技术现状及发展[J]. 煤炭科学技术, 2006, 34(002):1-5.

[58]  李建平, 杜长龙, 张永忠. 我国薄与极薄煤层开采设备的现状和发展趋势[J]. 煤炭科学技术, 2005, 33(6):65-67.

[59]  袁永, 屠世浩, 陈忠顺, . 薄煤层智能开采技术研究现状与进展[J]. 煤炭科学技术, 2020, 48(05):6-22.

[60]  方新秋, 梁敏富. 智能采矿导论. 中国矿业大学出版社[M], 徐州:中国矿业大学出版社, 2020. 12.

[61]  张世洪. 我国综采采煤机技术的创新研究[J]. 煤炭学报, 2010, 035(011):1898-1902.

[62]  范京道. 智能化无人综采技术[M]. 北京:煤炭工业出版社, 2017

[63]  王国法, 刘峰, 孟祥军等. 煤矿智能化(初级阶段)研究与实践[J]. 煤炭科学技术, 2019, 47(8):1-36.

[64]  李首滨. 智能化开采研究进展与发展趋势[J]. 煤炭科学技术, 2019, 47(10):102-110.

[65]  张坤, 廉自生, 谢嘉成等. 基于多传感器数据融合的液压支架高度测量方法[J]. 工矿自动化, 2019, 43(9):65-69.

[66]  廉自生, 袁祥, 高飞, . 液压支架网络化智能感控方法[J]. 煤炭学报, 2020, 45(6):2078-2089.

[67]  王国法等. 液压支架控制技术[M], 北京:煤炭工业出版社, 2010. 07.

[68]  谢苗, 毛君. 液压传动[M], 北京:北京理工大学出版社, 2016. 03.

[69]  张海平. 白话液压[M], 北京:机械工业出版社, 2018. 09.

[70]  李炳文, 万丽荣, 柴光远. 矿山机械[M]. 徐州:中国矿业大学出版社. 2010.

[71]  赵亚东. 刮板输送机机载监控系统研究[D]. 中国矿业大学, 2013.

[72]  高建炯, 郭卫. 基于PLC控制的刮板输送机监控装置设计[J]. 西安科技大学学报, 2011, 31(9):608-612.

[73]  石增柱. 综采工作面刮板输送机控制浅析[J]. 河北煤炭, 2005(2):35-36.

[74]  朱高生. 转载机监控关键技术研究[D]. 中国矿业大学, 2014.

[75]  王志文, 武利生. 井下带式输送机智能调速控制系统设计与研究[J]. 煤矿机械, 2020, 41(04):8-11.

[76]  王继东, 孙建延, 胡美玲. 带式输送机智能控制系统的设计与研究[J]. 机械强度, 2019, 41(03):748-752.

[77]  贾佳. 基于智能调速的煤矿带式输送机控制系统研究[D]. 中国矿业大学, 2019.

[78]  徐朝奉. 矿用带式输送机控制系统中PLC技术的应用研究[J]. 水力采煤与管道运输, 2019(01):39-40+44.

[79]  李占利, 陈佳迎, 李洪安, 李慧琳, 赵文博. 胶带输送机智能视频监测与预警方法[J]. 图学学报, 2017, 38(02):230-235.

[80]  周立宇. 井下带式输送机智能控制系统的研究与设计[D]. 中国矿业大学, 2017.

[81]  陈湘源. 带式输送机智能调速控制系统设计[J]. 煤矿机械, 2016, 37(11):21-23.

[82]  薛小兰, 李美烨. 煤矿带式输送机在线实时监测系统设计[J]. 煤炭技术, 2016, 35(04):267-268.

[83]  孙冰, 王汝琳. 智能化矿井胶带输送机综合安全保护系统[J]. 华北科技学院学报, 2004(01):41-43.

[84]  刘婷. 刮板输送机S弯区域水平弯曲角优化关键技术研究[D]. 中国矿业大学, 2019.

[85]  刘银川. 基于聚焦形貌恢复的刮板输送机链轮轮齿磨损测量[D]. 太原理工大学, 2020.

[86]  卢燕. 刮板输送机驱动链轮与链条接触动力学研究[J]. 机械管理开发, 2021, 36(06):107-108.

[87]  王学敏. 刮板输送机驱动链轮与链条接触动力学研究[J]. 机械管理开发, 2021, 36(03):86-87+99.

[88]  王季鑫. 刮板输送机链传动系统动态波动特性研究[D]. 太原理工大学, 2019.

[89]  翟岩. 低功耗刮板链动张力无线监测系统研究[D]. 太原理工大学, 2019.

[90]  王晓光. 刮板输送机运行状态及故障智能监控平台建设[J]. 机械工程与自动化, 2019, 213(02):200-201.

[91]  翟文. 智能刮板输送机控制系统在梅花井煤矿的应用研究[J]. 中国煤炭, 2015, 41(07):71-74.

[92]  王赟. 综采工作面刮板输送机自动伸缩机尾的研究[J]. 煤矿机械, 2012, 33(09):160-162.

[93]  贾柱. 刮板输送机机尾自动张紧系统研究[J]. 价值工程, 2015, 34(11):151-152.

[94]  郭晓霞. 现代煤矿井下刮板输送机智能化监控系统设计[J]. 现代制造技术与装备, 2020, 56(10):52-53.

[95]  张永强. 矿用重型刮板输送机传动部故障诊断关键技术研究[D]. 西安科技大学, 2017.

[96]  朱高生. 转载机监控关键技术研究[D]. 中国矿业大学, 2014.

[97]  王仁君. 矿用胶带运输机保护与故障诊断系统研究[D]. 西安科技大学, 2017.

[98]  李龙, 张俊梅. 煤炭行业带式输送机软启动方式比较分析[C]//第十届全国采矿学术会议论文集——专题四:机电与自动化. 2015.

[99]  刘怀江, 纪进, 陈晓东. 带式输送机4种软启动方式在梅花井煤矿井下的应用与分析[J]. 能源科技, 2020, 18(S1):56-58.

[100]            舒斯洁, 吴义顺, 李寿昌. 矿山机械[M]. 徐州:中国矿业大学出版社, 2009-03

[101]            马维绪. 乳化液泵站[M]. 北京:煤炭工业出版社, 1987.

[102]            葛宝臻. 采掘运机械与液压传动[M]. 北京:煤炭工业出版社, 2009.

[103]            袁利才. 矿用乳化液泵站的现状及发展趋势[J]. 山西煤炭管理干部学院学报, 2009, 22(3):100-101.

[104]            李首滨. 矿用乳化液泵站控制系统的现状及发展趋势[J]. 煤矿机械, 2011, 000(006):3-4.

[105]            张文全. 乳化液泵压力控制技术现状及发展趋势[J]. 煤矿机械, 2011, (006):5-6.

[106]            耿泽昕, 许春雨, 宋建成, . 液压支架乳化液高压反冲洗过滤站自动控制系统开发[J]. 煤矿机械, 2015, 36(12):178-182.

[107]            李然, 王伟. 综采集成供液系统智能监测诊断技术现状与发展[C]//第三届煤炭科技创新高峰论坛——煤炭绿色开发与清洁利用技术与装备论文集. 2016.

[108]            付翔. 支架运行自适应智能供液理论与技术研究[D]. 太原理工大学, 2017.

[109]            张磊, 秦海初, 赵东升. 煤矿井下用高压自动反冲洗过滤装置的研究[J]. 机械工程与自动化, 2013, 000(001):112-114.

[110]            孙继平. 煤矿信息化自动化新技术与发展[J]. 煤炭科学技术, 2016, 44(1):19-23.

[111]            唐恩贤, 张玉良, 马聘. 2019. 煤矿智能化开采技术研究现状及展望[J]. 煤炭科学技术, 4(10):111-115.

[112]            王国法, 任怀伟, 庞义辉, . 煤矿智能化(初级阶段)技术体系研究与工程进展[J]. 煤炭科学技术, 2020, 48(07):1-27.

[113]            王国法, 庞义辉. 特厚煤层大采高综采综放适应性评价和技术原理[J]. 煤炭学报, 2018, 43(01):33-42.

[114]            李梅, 杨帅伟, 孙振明, 吴浩. 智慧矿山框架与发展前景研究[J]. 煤炭科学技术, 2017, 45(01):121-128+134.

[115]            霍中刚, 武先利. 互联网+智慧矿山发展方向[J]. 煤炭科学技术, 2016, 44(07):28-33+63.

[116]            张孟阳, 吕保维, 宋文淼. GPS系统中的多径效应分析[J]. 电子学报, 1998(03):10-14.

[117]            徐静, 谭章禄. 智慧矿山系统工程与关键技术探讨[J]. 煤炭科学技术, 2014, 42(04):79-82.

[118]            王国法, 李占平, 张金虎. 互联网+大采高工作面智能化升级关键技术[J]. 煤炭科学技术, 2016, 44(07):15-21.

[119]            Kelly MS, HainsworthDW. TheLandmarkLongwallAutomationProject[J]. acarpproject, 2005.

[120]            Kelly M, D Hainsworth, D Reid, et al. Progress Towards Longwall Automation[M]. 2004.

[121]            老王说煤机. 国外先进煤矿介绍之三:澳大利亚卡伯勒唐斯(CarboroughDowns)煤矿[RB/OL]. 2017-08-08. https://mp. weixin. qq. com/s?__biz=MzI5MTU5ODA0MQ==&mid=2247484626&idx=1&sn=a97c941345345da5b13331e02eabc73a&chksm=ec0f7f64db78f6725dfd3975830e58ea026e4246a69b01194f764aeaea7a5b3f31fc70925d11&scene=21#wechat_redirect

[122]            王国法, 徐亚军, 张金虎, . 煤矿智能化开采新进展[J]. 煤炭科学技术, 49(1):10.

[123]            霍振龙, 张袁浩. 5G通信技术及其在煤矿的应用构想[J]. 工矿自动化, 2020, 046(003):1-5.

[124]            王国法, 赵国瑞, 胡亚辉. 5G技术在煤矿智能化中的应用展望[J]. 煤炭学报, 2020, 45(01):16-23.