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中國煤礦智能化發展報告(2020年) 版權信息
- ISBN：9787030665294
- 條形碼：9787030665294 ; 978-7-03-066529-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
中國煤礦智能化發展報告(2020年) 內容簡介
本書以煤礦智能化開采理論、技術與裝備為研究對象，系統闡述了井工煤礦綜采工作面設備協同控制理論，提出了智能化煤礦綜合管控平臺的系統架構，從智能地質探測、智能掘進、智能開采、智能主煤流運輸、智能輔助運輸、智能綜合保障、智能安控、智能洗選、地面智能化場區等多個方面系統闡述了智能化煤礦建設的主要技術與裝備，并分析了黃陵礦業集團、神東礦區、兗礦集團、同煤集團、中煤集團、陽煤集團等大型煤業集團的智能化發展現狀與存在的問題，提出了煤礦智能化建設標準體系，為我國煤礦智能化建設提供范例和經驗借鑒。
中國煤礦智能化發展報告(2020年) 目錄
目錄
前言
第1章 中國煤礦發展基本情況 1
1.1 中國煤礦企業發展概況 1
1.1.1 中國煤礦企業發展歷程 1
1.1.2 中國煤礦企業發展現狀 3
1.1.3 中國煤礦企業發展趨勢 7
1.2 中國煤礦綜合機械化發展 10
1.2.1 中國井工煤礦掘進機械化發展現狀 11
1.2.2 中國井工煤礦綜合機械化開采發展現狀 17
1.2.3 中國露天煤礦發展現狀 27
1.3 中國煤礦信息化建設概況 35
1.3.1 煤炭企業信息化內涵 36
1.3.2 煤礦安全生產信息化建設概況 37
1.3.3 煤礦企業管理信息化建設概況 39
1.3.4 煤礦井下安全避險六大系統 41
1.3.5 煤礦信息化人才建設 42
1.3.6 我國煤礦信息化發展趨勢 45
1.4 中國煤礦自動化、智能化發展概況 46
1.4.1 煤礦智能化的定義及內涵 46
1.4.2 煤礦自動化、智能化發展 48
1.4.3 典型煤層條件智能化綜采工作面建設現狀 51
1.4.4 智能化煤礦建設主要任務與發展方向 55
第2章 煤礦智能化基礎研究進展 60
2.1 數字煤礦多源異構數據的統一表達及信息動態關聯關系 60
2.1.1 智能化煤礦信息邏輯模型及數據架構 60
2.1.2 智慧邏輯模型框架下的開采系統建模 69
2.1.3 復雜條件智能開采模式 72
2.2 復雜圍巖環境 -開采系統作用機理及設備群位姿智能控制 75
2.2.1 綜采裝備群位姿一體化描述及驅動關系 75
2.2.2 融合視覺的綜采裝備群全位姿測量方法 79
2.2.3 開采系統決策控制方法(智慧煤礦信息邏輯模型及開采系統決策控制方法) 83
2.3 礦井設備群的系統健康狀況預測、維護決策機制 87
2.3.1 開采系統健康狀態評價、預測與維護決策研究現狀 87
2.3.2 開采系統健康狀態評價、預測及維護決策研究進展 88
2.4 智慧平臺及 5G技術應用基礎研究 91
2.4.1 智慧煤礦智能平臺建設 91
2.4.2 5G技術應用基礎 95
第3章 煤礦智能化關鍵技術研究進展 99
3.1 煤礦智能化頂層設計研究 99
3.1.1 智能化煤礦建設目標和任務 99
3.1.2 智能化煤礦巨系統邏輯關聯與頂層架構 101
3.2 煤礦智能化開采地質保障技術 105
3.2.1 智能開采對精準探測的地質需求 105
3.2.2 地質精細探測技術的研究進展 106
3.3 工作面地質精準勘測與動態數字化模型 116
3.3.1 透明工作面建模方法 116
3.3.2 多屬性融合 118
3.3.3 動態可視化建模 120
3.4 4D-GIS系統開發 122
3.4.1 灰色地理信息系統時空數據模型 122
3.4.2 煤礦 4D GIS“一張圖”技術 123
3.4.3 煤礦生產技術圖形協同 GIS平臺 131
3.4.4 基于 4D-GIS的透明化礦山管控平臺 135
3.5 井下精準定位導航系統 146
3.5.1 煤礦井下定位的痛點與需求 146
3.5.2 礦井定位技術發展概況 148
3.5.3 UWB定位系統的特點與優勢 153
3.5.4 UWB礦井定位系統搭建與應用 154
3.5.5 UWB礦井定位系統發展展望 157
3.6 井下 5G通信技術 161
3.6.1 5G在煤炭智能開采中的應用場景 161
3.6.2 5G平臺建設關鍵技術分析 162
3.7 礦山物聯網泛在能力建設 164
3.7.1 礦山物聯網現狀 164
3.7.2 礦山物聯網泛在特征分析 165
3.7.3 礦山物聯網泛在能力建設 166
3.8 地下空間多場感知智能傳感器與系統自組網技術 169
3.8.1 MEMS傳感技術 169
3.8.2 智能傳感自供電技術 171
3.8.3 智能傳感自組網技術 172
3.8.4 智能傳感邊緣計算技術 174
3.9 智能化煤礦數字孿生技術 174
3.9.1 數字孿生為智能礦山賦能 174
3.9.2 礦山數字孿生模型架構 175
3.9.3 數字孿生礦山關鍵技術 178
3.10 智能快速掘進系統關鍵技術 180
3.10.1 掘進機的智能化技術 180
3.10.2 輸送機智能化技術 197
3.10.3 快速掘進成套裝備的多機智能化聯控技術 201
3.11 電液控制及智能供液系統技術 203
3.11.1 液壓支架電液控制系統 203
3.11.2 綜采工作面智能供液系統 215
3.12 工作面智能化綜采控制系統 220
3.12.1 綜采工作面液壓支架智能控制系統 221
3.12.2 綜采自動化控制系統 225
3.12.3 系統研發新進展 229
3.13 采煤機智能調高控制技術 236
3.13.1 基于煤巖界面識別技術的采煤機自動調高控制系統 237
3.13.2 基于采煤機電液控制的自動調高控制系統 237
3.13.3 基于記憶截割的采煤機滾筒自動調高系統 238
3.13.4 采煤機智能調高控制技術發展趨勢 240
3.14 煤流系統智能調速無人化系統關鍵技術 241
3.14.1 煤量檢測技術 242
3.14.2 智能控制策略 244
3.14.3 智能監控預警 246
3.14.4 煤流系統大數據遠程監控云平臺 247
3.15 采區和工作面智能化設計系統 251
3.15.1 煤礦采區和工作面智能化設計現狀 251
3.15.2 智能化采區設計 252
3.15.3 智能化三維工作面設計 254
3.15.4 BIM三維設計 257
3.15.5 智能化采掘接續 260
3.16 煤礦智能供電系統 271
3.16.1 煤礦供電智能化及無人值守現狀 271
3.16.2 “六位一體”礦井智能供電無人值守解決方案 272
3.17 煤礦智能提升技術 275
3.17.1 提升機電控系統技術現狀及存在的問題 275
3.17.2 提升機電控系統智能化關鍵技術 276
3.17.3 提升機電控系統智能化發展趨勢 285
3.18 智能化煤礦車聯網體系架構與關鍵技術 286
3.18.1 礦山車聯網概念 286
3.18.2 礦山車聯網體系架構 287
3.18.3 礦山車聯網關鍵技術與典型應用 288
3.19 智能防沖擊地壓關鍵技術 290
3.19.1 智能化防治沖擊地壓技術內涵 290
3.19.2 智能化防治沖擊地壓體系 291
3.19.3 煤礦沖擊地壓防治標準化流程 292
3.19.4 智能化防治沖擊地壓進展情況 294
3.19.5 智能化防治沖擊地壓關鍵技術 298
3.20 智能化煤礦安全監控系統關鍵技術 299
3.20.1 安全監控系統發展現狀 299
3.20.2 傳輸數字化 301
3.20.3 應用先進的傳感器技術裝備 302
3.20.4 完善報警、斷電控制功能 303
3.20.5 支持多網、多系統融合 304
3.20.6 增加自診斷、自評估功能 306
3.20.7 加強數據應用分析 307
3.20.8 應急聯動 308
3.21 智能化選煤廠關鍵技術 308
3.21.1 智能化選煤廠基本思路和總體架構 308
3.21.2 智能化選煤廠實施方案 313
3.21.3 智能化選煤廠建設現狀與趨勢 323
3.22 礦井水處理智能系統關鍵技術 325
3.22.1 礦井水處理智能化系統的構建 325
3.22.2 礦井水處理智能化系統的關鍵技術 327
3.23 煤礦機器人共性關鍵技術 332
3.23.1 煤礦機器人的分類及研發現狀 332
3.23.2 煤礦機器人共性關鍵技術 338
3.24 智能化煤礦綜合管控平臺 342
3.24.1 智能煤礦綜合管控平臺架構 343
3.24.2 智能化煤礦綜合管控平臺關鍵技術 343
3.25 智能化開采模式 347
3.25.1 煤礦智能化開采模式的技術內涵 347
3.25.2 煤礦智能化開采模式的技術內涵 348
3.25.3 大采高工作面智能高效人機協同巡視模式 353
3.25.4 綜放工作面智能化操控與人工干預輔助放煤模式 355
3.25.5 復雜條件機械化 +智能化開采模式 358
3.26 煤礦地面智慧場區建設關鍵技術 359
3.27 露天礦運輸礦車無人駕駛技術 360
3.27.1 車載端 361
3.27.2 通信網絡 364
3.27.3 露天礦無人駕駛云控平臺 366
3.27.4 露天礦無人駕駛運輸五大技術挑戰 367
3.27.5 露天礦無人駕駛運輸五大關鍵技術 368
第4章 智能化煤礦建設工程實踐 371
4.1 黃陵礦業集團智能化綜采工程實踐 371
4.1.1 智能化綜采工作面建設背景 371
4.1.2 前期籌備情況 372
4.1.3 智能化綜采工作面建設現狀 372
4.1.4 智能化綜采工作面關鍵技術 373
4.1.5 經濟社會效益 379
4.2 神東煤炭集團智能化煤礦建設實踐 381
4.2.1 神東煤炭集團簡介 382
4.2.2 機械化、自動化、信息化和智能化現狀 382
4.2.3 目前存在的難點 387
4.2.4 后續智能化建設方向與展望 387
4.3 兗礦集團智能化煤礦建設實踐 388
4.3.1 采掘智能化 388
4.3.2 輔助運輸系統 390
4.3.3 礦山安全管理 391
4.3.4 洗選系統 392
4.3.5 信息基礎系統 394
4.4 大同煤礦集團智能化煤礦建設實踐 397
4.4.1 同煤集團智能化煤礦建設現狀 397
4.4.2 面臨的技術難題與建議 399
4.5 陽泉煤業集團智能化煤礦建設實踐 400
4.5.1 陽煤集團煤礦情況 400
4.5.2 煤礦智能化技術應用現狀 400
4.5.3 煤礦信息化平臺建設 402
4.5.4 智能化建設過程中的一些做法 402
4.5.5 煤礦智能化建設過程中存在的問題 403
4.5.6 關于推進智能煤礦、智能化綜采工作面的建議 403
4.6 中煤集團智能化煤礦建設實踐 404
4.6.1 智能化技術攻關研究 404
4.6.2 智能化煤礦建設工程實施 407
4.6.3 下一階段智能化煤礦建設規劃安排 409
4.
前言
第1章 中國煤礦發展基本情況 1
1.1 中國煤礦企業發展概況 1
1.1.1 中國煤礦企業發展歷程 1
1.1.2 中國煤礦企業發展現狀 3
1.1.3 中國煤礦企業發展趨勢 7
1.2 中國煤礦綜合機械化發展 10
1.2.1 中國井工煤礦掘進機械化發展現狀 11
1.2.2 中國井工煤礦綜合機械化開采發展現狀 17
1.2.3 中國露天煤礦發展現狀 27
1.3 中國煤礦信息化建設概況 35
1.3.1 煤炭企業信息化內涵 36
1.3.2 煤礦安全生產信息化建設概況 37
1.3.3 煤礦企業管理信息化建設概況 39
1.3.4 煤礦井下安全避險六大系統 41
1.3.5 煤礦信息化人才建設 42
1.3.6 我國煤礦信息化發展趨勢 45
1.4 中國煤礦自動化、智能化發展概況 46
1.4.1 煤礦智能化的定義及內涵 46
1.4.2 煤礦自動化、智能化發展 48
1.4.3 典型煤層條件智能化綜采工作面建設現狀 51
1.4.4 智能化煤礦建設主要任務與發展方向 55
第2章 煤礦智能化基礎研究進展 60
2.1 數字煤礦多源異構數據的統一表達及信息動態關聯關系 60
2.1.1 智能化煤礦信息邏輯模型及數據架構 60
2.1.2 智慧邏輯模型框架下的開采系統建模 69
2.1.3 復雜條件智能開采模式 72
2.2 復雜圍巖環境 -開采系統作用機理及設備群位姿智能控制 75
2.2.1 綜采裝備群位姿一體化描述及驅動關系 75
2.2.2 融合視覺的綜采裝備群全位姿測量方法 79
2.2.3 開采系統決策控制方法(智慧煤礦信息邏輯模型及開采系統決策控制方法) 83
2.3 礦井設備群的系統健康狀況預測、維護決策機制 87
2.3.1 開采系統健康狀態評價、預測與維護決策研究現狀 87
2.3.2 開采系統健康狀態評價、預測及維護決策研究進展 88
2.4 智慧平臺及 5G技術應用基礎研究 91
2.4.1 智慧煤礦智能平臺建設 91
2.4.2 5G技術應用基礎 95
第3章 煤礦智能化關鍵技術研究進展 99
3.1 煤礦智能化頂層設計研究 99
3.1.1 智能化煤礦建設目標和任務 99
3.1.2 智能化煤礦巨系統邏輯關聯與頂層架構 101
3.2 煤礦智能化開采地質保障技術 105
3.2.1 智能開采對精準探測的地質需求 105
3.2.2 地質精細探測技術的研究進展 106
3.3 工作面地質精準勘測與動態數字化模型 116
3.3.1 透明工作面建模方法 116
3.3.2 多屬性融合 118
3.3.3 動態可視化建模 120
3.4 4D-GIS系統開發 122
3.4.1 灰色地理信息系統時空數據模型 122
3.4.2 煤礦 4D GIS“一張圖”技術 123
3.4.3 煤礦生產技術圖形協同 GIS平臺 131
3.4.4 基于 4D-GIS的透明化礦山管控平臺 135
3.5 井下精準定位導航系統 146
3.5.1 煤礦井下定位的痛點與需求 146
3.5.2 礦井定位技術發展概況 148
3.5.3 UWB定位系統的特點與優勢 153
3.5.4 UWB礦井定位系統搭建與應用 154
3.5.5 UWB礦井定位系統發展展望 157
3.6 井下 5G通信技術 161
3.6.1 5G在煤炭智能開采中的應用場景 161
3.6.2 5G平臺建設關鍵技術分析 162
3.7 礦山物聯網泛在能力建設 164
3.7.1 礦山物聯網現狀 164
3.7.2 礦山物聯網泛在特征分析 165
3.7.3 礦山物聯網泛在能力建設 166
3.8 地下空間多場感知智能傳感器與系統自組網技術 169
3.8.1 MEMS傳感技術 169
3.8.2 智能傳感自供電技術 171
3.8.3 智能傳感自組網技術 172
3.8.4 智能傳感邊緣計算技術 174
3.9 智能化煤礦數字孿生技術 174
3.9.1 數字孿生為智能礦山賦能 174
3.9.2 礦山數字孿生模型架構 175
3.9.3 數字孿生礦山關鍵技術 178
3.10 智能快速掘進系統關鍵技術 180
3.10.1 掘進機的智能化技術 180
3.10.2 輸送機智能化技術 197
3.10.3 快速掘進成套裝備的多機智能化聯控技術 201
3.11 電液控制及智能供液系統技術 203
3.11.1 液壓支架電液控制系統 203
3.11.2 綜采工作面智能供液系統 215
3.12 工作面智能化綜采控制系統 220
3.12.1 綜采工作面液壓支架智能控制系統 221
3.12.2 綜采自動化控制系統 225
3.12.3 系統研發新進展 229
3.13 采煤機智能調高控制技術 236
3.13.1 基于煤巖界面識別技術的采煤機自動調高控制系統 237
3.13.2 基于采煤機電液控制的自動調高控制系統 237
3.13.3 基于記憶截割的采煤機滾筒自動調高系統 238
3.13.4 采煤機智能調高控制技術發展趨勢 240
3.14 煤流系統智能調速無人化系統關鍵技術 241
3.14.1 煤量檢測技術 242
3.14.2 智能控制策略 244
3.14.3 智能監控預警 246
3.14.4 煤流系統大數據遠程監控云平臺 247
3.15 采區和工作面智能化設計系統 251
3.15.1 煤礦采區和工作面智能化設計現狀 251
3.15.2 智能化采區設計 252
3.15.3 智能化三維工作面設計 254
3.15.4 BIM三維設計 257
3.15.5 智能化采掘接續 260
3.16 煤礦智能供電系統 271
3.16.1 煤礦供電智能化及無人值守現狀 271
3.16.2 “六位一體”礦井智能供電無人值守解決方案 272
3.17 煤礦智能提升技術 275
3.17.1 提升機電控系統技術現狀及存在的問題 275
3.17.2 提升機電控系統智能化關鍵技術 276
3.17.3 提升機電控系統智能化發展趨勢 285
3.18 智能化煤礦車聯網體系架構與關鍵技術 286
3.18.1 礦山車聯網概念 286
3.18.2 礦山車聯網體系架構 287
3.18.3 礦山車聯網關鍵技術與典型應用 288
3.19 智能防沖擊地壓關鍵技術 290
3.19.1 智能化防治沖擊地壓技術內涵 290
3.19.2 智能化防治沖擊地壓體系 291
3.19.3 煤礦沖擊地壓防治標準化流程 292
3.19.4 智能化防治沖擊地壓進展情況 294
3.19.5 智能化防治沖擊地壓關鍵技術 298
3.20 智能化煤礦安全監控系統關鍵技術 299
3.20.1 安全監控系統發展現狀 299
3.20.2 傳輸數字化 301
3.20.3 應用先進的傳感器技術裝備 302
3.20.4 完善報警、斷電控制功能 303
3.20.5 支持多網、多系統融合 304
3.20.6 增加自診斷、自評估功能 306
3.20.7 加強數據應用分析 307
3.20.8 應急聯動 308
3.21 智能化選煤廠關鍵技術 308
3.21.1 智能化選煤廠基本思路和總體架構 308
3.21.2 智能化選煤廠實施方案 313
3.21.3 智能化選煤廠建設現狀與趨勢 323
3.22 礦井水處理智能系統關鍵技術 325
3.22.1 礦井水處理智能化系統的構建 325
3.22.2 礦井水處理智能化系統的關鍵技術 327
3.23 煤礦機器人共性關鍵技術 332
3.23.1 煤礦機器人的分類及研發現狀 332
3.23.2 煤礦機器人共性關鍵技術 338
3.24 智能化煤礦綜合管控平臺 342
3.24.1 智能煤礦綜合管控平臺架構 343
3.24.2 智能化煤礦綜合管控平臺關鍵技術 343
3.25 智能化開采模式 347
3.25.1 煤礦智能化開采模式的技術內涵 347
3.25.2 煤礦智能化開采模式的技術內涵 348
3.25.3 大采高工作面智能高效人機協同巡視模式 353
3.25.4 綜放工作面智能化操控與人工干預輔助放煤模式 355
3.25.5 復雜條件機械化 +智能化開采模式 358
3.26 煤礦地面智慧場區建設關鍵技術 359
3.27 露天礦運輸礦車無人駕駛技術 360
3.27.1 車載端 361
3.27.2 通信網絡 364
3.27.3 露天礦無人駕駛云控平臺 366
3.27.4 露天礦無人駕駛運輸五大技術挑戰 367
3.27.5 露天礦無人駕駛運輸五大關鍵技術 368
第4章 智能化煤礦建設工程實踐 371
4.1 黃陵礦業集團智能化綜采工程實踐 371
4.1.1 智能化綜采工作面建設背景 371
4.1.2 前期籌備情況 372
4.1.3 智能化綜采工作面建設現狀 372
4.1.4 智能化綜采工作面關鍵技術 373
4.1.5 經濟社會效益 379
4.2 神東煤炭集團智能化煤礦建設實踐 381
4.2.1 神東煤炭集團簡介 382
4.2.2 機械化、自動化、信息化和智能化現狀 382
4.2.3 目前存在的難點 387
4.2.4 后續智能化建設方向與展望 387
4.3 兗礦集團智能化煤礦建設實踐 388
4.3.1 采掘智能化 388
4.3.2 輔助運輸系統 390
4.3.3 礦山安全管理 391
4.3.4 洗選系統 392
4.3.5 信息基礎系統 394
4.4 大同煤礦集團智能化煤礦建設實踐 397
4.4.1 同煤集團智能化煤礦建設現狀 397
4.4.2 面臨的技術難題與建議 399
4.5 陽泉煤業集團智能化煤礦建設實踐 400
4.5.1 陽煤集團煤礦情況 400
4.5.2 煤礦智能化技術應用現狀 400
4.5.3 煤礦信息化平臺建設 402
4.5.4 智能化建設過程中的一些做法 402
4.5.5 煤礦智能化建設過程中存在的問題 403
4.5.6 關于推進智能煤礦、智能化綜采工作面的建議 403
4.6 中煤集團智能化煤礦建設實踐 404
4.6.1 智能化技術攻關研究 404
4.6.2 智能化煤礦建設工程實施 407
4.6.3 下一階段智能化煤礦建設規劃安排 409
4.
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