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煤礦智能化項目背景　　針對煤礦開采生產建設，國家出臺了一系列政策文件，將“信息化建設”“兩化融合”“現代化”“數字化”“智能化”等作為今后煤炭智能化的發展目標和任務。　　2016年3月，國家發改委和國家能源局發布的《能源技術革命創新行動計劃》（2016-2030年）要求，2030年實現智能化開采，重點煤礦區基本實現工作面無人化、順槽集中控制。　　2017年，國家發改委發布《安全生產“十三五”規劃》，要求在礦山領域實施“機械化換人、自動化減人”，推廣應用工業機器人、智能裝備等，減少危險崗位人員數量和人員操作。　　2020年，國家八部委聯合研究制定了《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》，明確指出煤礦智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐，將人工智能、工業物聯網、云計算、大數據、機器人、智能裝備等與現代煤炭開發利用深度融合，形成全面感知、實時互聯、分析決策、自主學習、動態預測、協同控制的智能系統。　　基于此，為打造全礦井智能化，秉承“無人則安、智能開采”理念，形成統一的信息化建設標準與規范，建成一個能用、實用、管用、高效運行的智能化礦井標桿，在山西焦煤集團內部礦井全面推廣和應用，最終實現礦井“管、控、營”一體化、安全可靠化、管理高效化、成本最小化、效益最大化的目標。　　煤礦智能化建設已經成為化解國家能源供應、保障能源安全與行業安全水平不高、生態影響大、開采效能低等問題的根本途徑。煤礦智能化成為煤炭行業發展的重大戰略方向，也是引領煤炭工業轉型升級和持續高質量發展的核心技術支撐。從煤礦生產來看，企業發展仍存在制約因素，其中最為突顯的是基層一線職工趨于老齡化，和生產組織矛盾日益凸顯，嚴重制約和困擾企業安全生產和發展。因此，建設安全高效的綠色智能礦山，以引領煤炭行業高質量發展勢在必行。煤礦智能化項目應用原則　　智能化綜采工作面建設應遵循以下設計原則：　　安全性：充分考慮系統和數據的安全性。系統應具有較強的身份認證、授權、加密等機制、完善全面的事件日志、數據備份和病毒防護功能。　　先進性：充分利用飛速發展的計算機和自動化網絡技術，全面準確地體現用戶的管理思想及操作方式，建立一個符合標準的、開放的、易管理的自動控制網絡系統。　　開放性：要在符合通用標準的前提下，兼通多種自動化控制系統，也就是要提供各種層次的盡可能多的符合國際標準的接口，實現系統最大限度地信息共享。　　實用性：系統具有靈活可靠的控制功能，簡單實用，易于掌握，人機界面友好，程序參數可以方便修改；具有自診斷功能，并具有語音、圖像以及報警功能；具有實時數據采集、處理及顯示功能；利用信息融合技術、故障診斷技術等技術對數據進行處理，對設備故障進行早期預報，提供故障診斷信息，提高生產率，保障設備安全運行。　　可靠性：在硬件選型、網絡設計、支撐環境、應用系統的建設過程中，充分體現這一原則，保證整個系統運行可靠、故障率低、維護方便、修改靈活。　　經濟性：在一定的資金資源下，盡量有效地利用，以適當的投入，建立一個高水平的、完善的自動化控制網絡系統，所有設備的選型配置堅持性價比最優的原則。智能化控制系統特點及建設目標　　針對山西焦煤礦井的自動化、信息化管控子系統現狀，以安全、綠色、智能、高效為目標，運用先進的測控、信息和通信技術，建設智能化礦山各子系統及平臺，對煤礦安全生產和經營管理信息進行采集、分析和處理，實現智能感知、信息融合、數據挖掘和決策支持，全面提升山西焦煤礦井綜采的管理水平，改善工人勞動環境，實現減員增效。同時，通過安全管控系統的建設，全面提升煤礦安全管理水平，杜絕或減少各類隱患及事故的發生。　　智能化控制系統可實現皮帶機、三機、采煤機的順序啟和逆序停。在自動化模式下，設備要實現順煤流順序啟動，即：皮帶機à破碎機à轉載機à刮板輸送機à采煤機；也可實現逆煤流停機，即：采煤機à刮板輸送機à轉載機à破碎機à皮帶機。　　采煤機與支架聯動的自動采煤。集控系統將采煤機自身定位的位置轉化為對應支架號并下發給支架電液控制系統。采煤機在割煤時，支架電液控制系統可實現根據采煤機位置和運行方向配合跟隨采煤機實現全自動采煤，包括兩端頭三角煤區域的自動跟機移架、斜切進刀、反向割三角煤和清浮煤程序。　　故障停機保護。當系統在自動采煤的情況下，若任意輸送設備出現故障停機后，其后逆煤流方向的設備全部停止采煤工作，其前方設備可繼續工作。如轉載機故障停機，則刮板機將自動停機、采煤機停止牽引和滾筒。　　設備單機監控功能。為了實現工作面自動化開采的目標，各子系統均需具有雙向通訊功能，既可實現監控數據的上傳，也可接受集控系統下發的控制命令，各子系統需確保上傳的所有自身監測數據均為嚴格校正的，都能反映設備的實際運行工況。當各子系統接收到集控系統發出的控制命令后，各子系統負責控制自身設備執行。　　推進大中型煤礦機械化、自動化、信息化和智能化融合等示范企業，建設智能礦山，充分利用現代通信、傳感、信息與通信技術，實現礦山生產過程的自動檢測、智能監測、智能控制與智慧調度，有效提高礦山資源綜合回收利用率、勞動生產率和經濟效益收益率。（作者：山西焦煤集團有限責任公司郭睿）

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山西：智慧礦山插上“科技之翼”

淺析煤礦智能化控制系統應用

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