综采工作面智能化关键技术现状与展望

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 49; no. 8; pp. 1 - 22
• Main Authors: 高有进, 杨艺, 常亚军, 张幸福, 李国威, 连东辉, 崔科飞, 武学艺, 魏宗杰
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 郑州煤机液压电控有限公司,河南 郑州 450013%郑州煤矿机械集团股份有限公司,河南 郑州 450000 2021; 郑州煤机液压电控有限公司,河南 郑州 450013; 郑州煤矿机械集团股份有限公司,河南 郑州 450000; 河南理工大学 电气工程与自动化学院,河南 焦作 454000
• Subjects: 大数据分析; 智能化; 人工智能; 综合机械化工作面
• ISSN: 0253-2336

TD67; 综采工作面智能化是我国煤炭开采的重点发展方向之一.综采工作面环境复杂,设备众多,开采工艺各环节高度耦合,且采煤过程中各设备之间的动作协同性要求较高,这给设备的智能控制带来了巨大挑战.为厘清综采工作面智能化的技术现状,发掘技术难题的解决方法,探讨未来的发展方向,首先从工程应用角度出发,围绕采煤机、液压支架群、供液系统、运输系统等核心设备,综述综采工作面智能化的发展历史和技术现状,介绍了智能化综采工作面现有的系统架构和关键技术,梳理智能化建设过程中的技术难点.其次从控制理论角度出发,重点阐述了采煤机滚筒自适应调高、支架姿态控制、支架自动跟机、工作面直线度调整、设备协调控制等技术难点所面临的科学问题,从系统建模、控制算法及优化决策等方面,介绍了解决上述问题的技术路径和国内外最新的研究成果.最后,根据人工智能研究领域的发展动态,展望了采煤机、液压支架、运输系统的智能化发展方向;结合计算机视觉、三维激光点云技术、大数据分析、多智能体控制与决策等方向的研究成果,探讨了综采工作面在视频目标识别与跟踪、关键设备三维姿态感知、透明工作面地质信息获取与建模、设备故障综合诊断、工作面信息挖掘与智能分析、设备集群智能最优控制等方面的智能化技术.