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| 1 | 智慧煤矿2025情景目标和发展路径显示文摘智慧矿山是煤炭行业转变发展方式、提升行业发展质量的核心驱动力,是矿山技术发展的最高形式。基于数字矿山技术发展现状,结合生产系统智慧化特征及要求,给出了智慧矿山概念及内涵:将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、机器人化装备等与现代矿山开发技术融合,形成矿山感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制的完整智能系统;到2025年,实现煤矿单个系统智能化向多系统智慧化方向发展,建立智慧生产、智慧安全及智慧保障系统的基本运行框架,初步形成空间数字化、信息集成化、设备互联化、虚实一体化和控制网络化的智慧煤矿第二阶段目标。实现矿井开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行。资源开发利用水平显著提高,煤矿职业健康和工作环境根本改善,矿山生态恢复和保护全面实施。 | 王国法 王虹 任怀伟 赵国瑞 庞义辉 杜毅博 张金虎 侯刚 | 2018 | 煤炭学报2018，43，2： | 460 |
| 2 | 智慧煤矿与智能化开采技术的发展方向显示文摘发展智慧煤矿是我国煤炭工业发展的必由之路,我国煤炭以井工开采为主,在薄煤层、大采高、超大采高、特厚煤层综放智能化开采方面取得重要进展。提出智慧煤矿应基于一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心、开发一个业务云服务平台,面向不同业务部门实现按需服务,构建8大智慧系统,并对智慧煤矿智能系统设计建设的基本结构和原则进行分析。同时提出了智慧煤矿当前5大重点研发方向:精准地质信息系统及随掘随采探测技术与装备;智慧煤矿物联网技术与装备;巷道智能化快速掘进技术与装备;智能化无人开采关键技术与装备;煤矿机器人技术及产品研发,对各研发方向所涉及的关键核心技术问题进行了具体分析,并提出了研发的技术路线与关键装备。指出智慧煤矿与智能化开采是一个巨系统,应遵循系统工程理论和采矿规律,开发智慧煤矿巨系统综合管理开发式操作平台,智慧煤矿巨系统操作平台核心应包括:基于Ethernet/IP的生产过程控制数据交换标准化;基于Web Service的信息系统跨平台交互;煤矿大数据采集分析处理平台;开放式多系统管理软件及操作平台。根据智慧煤矿巨系统业务逻辑,提出建设'1+8智能操作平台',实现各生产环节多信息融合和智能化协同生产。最后提出了智慧煤矿建设的总目标和阶段性实现目标及发展路径。 | 王国法 杜毅博 | 2019 | 煤炭科学技术2019，47，1： | 276 |
| 3 | 煤矿智能化标准体系框架与建设思路显示文摘煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。建立健全煤矿智能化标准体系,强化基础性、关键共性标准的制修订是智能化煤矿建设基础和指南。针对煤矿智能化标准建设仍处于初级阶段,缺乏统筹规划顶层设计,造成交叉规定,规范不明确及重复建设等问题,构建煤矿智能化标准体系框架,提出煤矿智能化标准体系建设路径,为智能化煤矿标准体系完善及技术发展提供参考。首先对煤矿智能化标准体系建设现状及其立项与发展情况进行分析,并通过对比工业互联网标准体系,明确煤矿智能化标准体系建设需求和重点任务;在深入研究煤矿智能化技术架构的基础上构建煤矿智能化标准体系总体框架,包括总体类标准、设计规划类标准、基础设施与平台类标准、煤矿智能化系统类标准、智能装备与传感器类标准、评价及管理类标准、安全与保障类标准7个部分,并分析各类标准研究方向;基于煤矿智能化标准体系框架对其中重点领域研究和标准制定任务进行分析阐述,提出详细的智能化标准建设方案;最终对煤矿智能化标准体系建设的思路和关键任务进行分析,明确建设目标和方向,提升煤矿智能化标准的整体支撑作用,促进煤炭产业发展。 | 王国法 杜毅博 | 2020 | 煤炭科学技术2020，48，1： | 131 |
| 4 | 智能化煤矿分类、分级评价指标体系显示文摘针对我国智能化煤矿尚没有统一标准,无法对煤矿智能化建设和发展水平进行科学合理定量评价的问题,开展了智能化煤矿建设条件分类与智能化程度分级评价指标体系研究,提出了煤矿智能化程度的定义及量化指标,结合不同区域、不同开采条件智能化煤矿建设实际,制定了智能化煤矿分类、分级评价指标体系与评价方法,开发了智能化煤矿分类、分级评价软件系统。首先以煤矿所在区域、地质条件为基本指标,以矿井开采技术参数、开采效率、安全水平、建设基础为参考要素,建立智能化煤矿分类评价指标体系,将煤矿分类评价条件分为良好、中等、复杂3类;然后,根据煤矿分类评价结果,对不同类别煤矿进行智能化程度的分级评价。基于智能化煤矿开拓、生产、运营等主要流程,将智能化煤矿巨系统细分为信息基础设施、智能地质保障系统、智能综采系统、智能掘进系统、智能主煤流运输系统、智能辅助运输系统、智能综合保障系统、智能安全监控系统、智能分选系统、智能经营管理系统等10个主要智能化系统,提出了智能化煤矿10个主系统及相关子系统智能化程度评价指标体系。针对不同生产技术条件分类的煤矿,采用与之相适应的智能化评价指标体系,就可以对煤矿智能化程度进行定量评价。按照综合评价结果,将智能化煤矿划分为甲、乙、丙和不合格4个等级。以陕北某矿智能化建设工程为例证,进行了矿井建设条件分类与智能化程度分级评价分析,验证了评价指标体系与评价方法的科学性与可靠性,评价结果不仅可以反映该矿井的智能化建设水平,也可以为新建智能化煤矿和生产煤矿的智能化建设与升级改造提供依据。 | 王国法 庞义辉 刘峰 刘见中 范京道 吴群英 孟祥军 徐亚军 任怀伟 杜毅博 赵国瑞 李明忠 马英 张金虎 | 2020 | 煤炭科学技术2020，48，3： | 87 |
| 5 | 智能化煤矿顶层设计研究与实践显示文摘建设智能化煤矿是实现煤炭工业转型升级和高质量发展的必由之路。针对当前我国智能化煤矿建设初级阶段缺乏体系性与前瞻性的顶层设计的现状,进行了智能化煤矿顶层设计的系统研究,阐述了智能化煤矿应分为数字融合互联,人机主动交互,主要系统自学习自决策3个阶段分区域分层次实现“物质流、信息流、业务流”的高度一体化协同,构建以人为本的智能生产与生活协调运行的综合生态圈的建设目标和阶段性任务。基于煤矿价值活动分析对智能化煤矿复杂巨系统逻辑关联进行研究和系统归并,提出以泛在网络和大数据云平台为主要支撑,以智能管控一体化系统为核心,能够实现对煤矿开拓、生产、运营全过程进行感知、分析、决策、控制的煤矿十大主要智能系统,包括:煤矿智慧中心及综合管理系统;煤矿安全高效信息网络及地下精准位置服务系统;地质保障及4D-GIS动态信息系统;巷道智能快速掘进系统;开采工作面智能协同控制系统;煤流及辅助运输与仓储智能系统;煤矿井下环境感知及安全管控系统;煤炭洗选智能化系统;固定场所无人值守智能管理系统;煤矿场区及绿色生态智能系统等的智能化煤矿建设顶层架构。通过对数据特征与关联关系研究提出智能化煤矿信息实体特征与抽取方法,并研究智能化煤矿知识图谱构建及数据交互推送方法,构建智能化煤矿数字逻辑模型;研究提出智能化煤矿“云边端”数据处理架构和三层递阶控制策略,在此基础上对煤矿智能化应用系统进行具体设计。以张家峁煤矿生产矿井智能化改造和巴拉素煤矿新建矿井全面智能化建设为典型案例进行了工程实践。 | 王国法 杜毅博 任怀伟 范京道 吴群英 | 2020 | 煤炭学报2020，45，6： | 120 |
| 6 | 煤矿智能化(初级阶段)技术体系研究与工程进展显示文摘煤炭是实现清洁高效利用的最经济、最可靠的能源,煤炭资源的智能、安全、高效开发与低碳清洁利用是实现我国煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。基于我国煤矿智能化初级阶段的发展要求,开展了煤矿智能化技术体系研究和工程建设,进行了智能化煤矿顶层设计研究,以'矿山即平台'的理念将智能化煤矿整体架构分为设备层、基础设施层、服务层与应用层,实现煤矿生产、安全、生态、保障的智能化闭环管理。针对智能化煤矿存在的信息孤岛问题,开展了多源异构数据建模、特征提取与数据挖掘等技术研究,研发了基于数据驱动的信息实体建模与更新技术;研究了智能化煤矿高精度三维地质模型构建方法,通过在刮板输送机上布设巡检机器人与三维激光扫描仪,将三维激光扫描数据与地质模型数据、采煤机位姿数据、采煤机摇臂截割数据进行有效融合,获取采煤机的实时截割曲线,通过比对采煤机实际截割曲线与地质模型的煤岩层分界面曲线,实现基于地质模型动态更新的煤层厚度自适应截割控制方法;研发了工作面采掘接续智能设计技术,实现了接续工作面图纸、规程、规范的智能设计,大幅降低了采掘接续过程中的重复劳动;研究了掘锚一体机的位姿检测与导航技术、自动打锚杆技术、自动铺网技术、巷道三维建模与质量监测技术,探索了基于远程视频监控的巷道智能高效掘进技术与装备;以'有人巡视,无人操作'为特征的智能化开采工作面在全国逐渐推广应用,开展了基于三维地质模型动态更新的采煤机自适应截割技术研发与实践,在部分矿区取得较好的试验效果。分析了智能分选技术、智能辅助运输技术、5G通信技术在煤矿井上下应用存在的技术难点及解决的技术路径,从技术研发角度系统分析了制约智能化煤矿建设的关键技术难题。详细阐述了神东煤炭集团、兖矿集团、同煤集团、阳煤集团、淄矿集团、新汶矿业集团等国内大型煤炭生产企业现阶段在智能化煤矿建设中取得的阶段性成果,从技术研发与现场实践相结合的角度分析了智能化煤矿建设过程中存在的主要技术难题与发展方向。同时对煤矿智能化标准体系进行研究,提出了煤矿智能化标准体系框架,起草制定了'智能化煤矿分类、分级技术条件与评价指标体系'、'智能化综采工作面分类、分级评价技术条件与指标体系'等相关标准,为智能化煤矿建设提供标准支撑。 | 王国法 任怀伟 庞义辉 曹现刚 赵国瑞 陈洪月 杜毅博 毛善君 徐亚军 任世华 程建远 刘思平 范京道 吴群英 孟祥军 杨俊哲 余北建 宣宏斌 孙希奎 张殿振 王海波 | 2020 | 煤炭科学技术2020，48，7： | 186 |
| 7 | 煤矿智能化十大“痛点”解析及对策显示文摘基于我国煤矿智能化发展现状,提出了“一朵云+一张融合网+三级平台+N个应用模块”的智能化煤矿建设总体技术架构,分析了基于微服务架构的智能化综合管控平台构建思路,形成技术架构统一、功能模块有增减、硬件参数有差异的智能化煤矿统一采购、统一建设、综合运维模式。系统分析了我国煤矿智能化发展存在的认识与理念不统一、智能化发展不平衡、5G应用场景不成熟、“透明地质”技术保障支撑能力不足、采掘失衡与掘支失衡、对复杂条件适应性差、智能化巨系统兼容协同困难、井上下智能机器人发展不成熟、管理与人才储备不足、投入保障不足等10个方面的问题,从理论创新、技术创新、装备创新、管理模式创新、人才体系创新等方面指出了我国煤矿智能化建设需要开展的科技攻关方向,提出了构建智能绿色煤炭产业新体系的发展方向与措施。 | 王国法 任怀伟 赵国瑞 杜毅博 庞义辉 徐亚军 张德生 | 2021 | 工矿自动化2021，47，6： | 86 |
| 8 | 煤矿智能化(初级阶段)研究与实践显示文摘煤炭是我国能源的基石,是可以实现清洁高效利用的最经济、可靠的能源,煤矿智能化是实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。系统阐述我国煤炭工业发展历程,分析煤矿综合机械化、自动化、智能化的发展过程与现状,列举了部分典型成功案例。详细阐述煤矿智能化的发展理念、特征、技术路径与阶段目标,分析煤矿智能化基础理论与关键技术研究现状,从数据采集与应用标准、装备群智能协同控制、健康状态诊断与维护等方面,分析了实现煤矿智能化开采需要解决的3个关键基础理论难题。从感知层、传输层、平台层和应用层等方面,分析了智能化煤矿的主体系统架构,研究了煤矿智能化建设的主要技术路径。针对不同煤层赋存条件工作面智能化开采的技术要求,提出了薄及中厚煤层智能化无人开采模式、大采高工作面智能耦合人工协同高效开采模式、综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式、复杂条件机械化+智能化开采模式等4种开采模式,研究了不同开采模式的核心关键技术与实施效果。介绍了我国煤矿掘进技术与装备发展现状,分析了制约巷道实现快速掘进的关键难题,提出了智能快速掘进的研发方向及技术路径。提出了我国煤矿智能化发展的基本原则,分析不同地域条件煤矿智能化发展模式及评价标准,提出新建矿井智能化建设路径,以及现有生产矿井进行智能化改造的主要任务,从法规体系、财税政策、人才培养等方面提出了保障煤矿智能化建设顺利实施的政策建议。 | 王国法 刘峰 孟祥军 范京道 吴群英 任怀伟 庞义辉 徐亚军 赵国瑞 张德生 曹现刚 杜毅博 张金虎 陈洪月 马英 张坤 | 2019 | 煤炭科学技术2019，0，8： | 429 |
| 9 | 智慧煤矿信息逻辑模型及开采系统决策控制方法显示文摘针对数字矿山向智慧矿山发展过程中信息关联层次不清晰、框架结构不完善、缺少智能决策依据及有效控制方法的问题,提出了智慧煤矿信息逻辑模型,基于本体和语义网技术建立了煤矿多源、异构关系数据的信息“实体”和虚实映射机理,提出基于知识需求模型的信息实体主动匹配与推送策略,构建基于开采行为预测推理的智慧逻辑模型进化机制,形成了层级清晰、结构明确、全面覆盖的智慧煤矿信息模型;构建了综采设备群空间位姿关系模型,提出了考虑随机误差的强耦合设备群空间坐标统一描述及各设备关联坐标系转换方法,建立了多参量融合分析和评估的开采环境-生产系统耦合关系模型,为煤矿装备位姿控制及智能决策提供支撑;给出了时变多因素影响下的开采设备群全局最优规划和分布式协同控制方法。将综采设备群全局最优规划归结为一个二次积分模型的燃料最优规划问题,提出了基于多模态控制的综采设备群全局最优推进路径规划及控制策略,可兼顾开采条件、设备能力、工艺流程及能量消耗,确保生产成本、效率的有效改善。给出了同时考虑环境干扰和传感器数据时延特性的液压支架群组分布式协同控制方法。上述基础架构和数学模型为深层次挖掘智慧煤矿海量信息之间的关联关系、解决大数据环境下开采系统的最优化协同控制、实现复杂地质条件下连续稳定开采提供了基础理论支撑,可有效推动智慧煤矿技术的发展。 | 任怀伟 王国法 赵国瑞 曹现刚 杜毅博 李帅帅 | 2019 | 煤炭学报2019，44，9： | 56 |
| 10 | 智能化采煤工作面分类、分级评价指标体系显示文摘针对我国智能化工作面尚没有统一标准,无法对煤矿智能化建设和发展水平进行科学合理定量评价问题,开展了智能化工作面分类、分级与评价指标体系研究,给出了智能化采煤工作面定义,建立了智能化工作面指标体系数学模型,提出了智能化工作面分类、分级评价指标体系与评价方法,开发了智能化采煤工作面分类、分级评价软件,结合具体案例,验证了评价方法与评价结果的科学合理性。首先对智能化采煤工作面、工作面智能集控中心、智能化开采模式等术语进行定义,提出智能化采煤工作面一般技术要求与系统配套条件,根据工作面煤层厚度、赋存条件、采煤方法和开采技术参数对智能化采煤工作面开采模式进行分类,将智能化采煤工作面分为薄煤层和中厚煤层智能化有人巡视无人操作、大采高煤层人-机-环智能耦合高效综采和综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤3种模式。然后以煤层赋存条件为基本指标、开采技术参数为参考指标,建立智能化采煤工作面分类评价指标体系,将采煤工作面煤层开采条件分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类;将智能化采煤工作面系统细分为智能割煤、智能支护、智能运输、智能控制、网络通讯、智能视频、智能喷雾、智能供液、智能巡检、智能供电、工作面照明、工作面语音、通风防灭火和安全监测14个子系统,针对不同类别工作面生产条件,分别对其设备性能达标条件和设备运行工况达标条件进行评价,建立适用于不同类别的智能化采煤工作面分级评价指标体系,将智能化采煤工作面分为高级、中级、初级3个级别,综合评价智能化工作面水平。最后以具体的采煤工作面为例,对智能化工作面相关指标进行具体解析,验证评价指标体系与评价方法的合理性与科学性。 | 王国法 徐亚军 孟祥军 范京道 吴群英 任怀伟 庞义辉 杜毅博 赵国瑞 李明忠 马英 张金虎 | 2020 | 煤炭学报2020，45，9： | 57 |
| 11 | 基于全站仪的掘进机机身位姿参数测量方法显示文摘文章提出了一种基于全站仪的掘进机机身位姿参数测量系统及测量方法,详细介绍了方案原理及结构,并通过实验验证了其可行性。所提出的新方法可对掘进机机身位姿信息实现有效、快速、准确地获取,从而为实现掘进机自动定向掘进奠定坚实的基础。 | 朱信平 李睿 高娟 杜毅博 吴淼 | 2011 | 煤炭工程2011，43，6： | 41 |
| 12 | 掘进机远程控制技术及监测系统研究与应用显示文摘综合应用自动化、智能化和信息化等高新技术研制开发了适合煤矿综掘工作面地质与环境条件的掘进机远程控制技术及监测系统,实现了掘进机工作过程的定向、定位和定形的自动化远程控制。实现了掘进机位姿参数在线自动检测、自动定向掘进、断面自动截割成形和截割臂摆速自适应控制,首次在我国井下煤巷掘进工况中实现悬臂式掘进机机身位姿误差的绝对法测量,避免了相对法测量过程中误差积累的问题,保证了高精度定向掘进;在井下实现了远程监控、无线遥控和视频监控,实现了在多尘、振动条件下掘进机工况多角度可视化一键式遥控;在井下环网或地面任何网络接入点,实现了掘进机运行状态参数包括位姿参数等信息的实时监测与显示,并具有远程故障诊断和报警等功能。 | 王苏彧 杜毅博 薛光辉 田劼 吴淼 | 2013 | 中国煤炭2013，39，4： | 43 |
| 13 | 智能化煤矿大数据平台架构及数据处理关键技术研究显示文摘随着煤矿智能化技术深度推进,其数据量级及类型均呈爆炸式增长,利用大数据技术针对煤矿多源海量数据进行集成分析与数据价值挖掘,实现动态诊断与辅助决策,成为煤矿智能化的关键。煤矿大数据平台向下实现多源异构感知数据的接入、集成和融合,向上为各种煤矿智能化应用提供数据服务,打通感知数据和数据智能应用之间的屏障,是煤矿智能化运行的基础。针对当前煤矿大数据平台建设初级阶段缺乏成熟建设体系的现状,在分析煤矿大数据数据来源、数据特征以及处理要求的基础上,提出由数据接入层、数据存储层、数据资产管理层、数据服务层构成的煤矿大数据集成分析平台技术架构;系统研究数据接入与存储系统,主数据管理系统及数据服务系统等大数据平台关键系统,从而建立大数据平台基础框架,为大数据融合分析处理提供基础数据与资源能力;针对煤矿大数据处理要求,研究数据获取与数据标准管理,提出基于位号的煤矿数据编码标准,实现煤矿数据标准化管理,并在此基础上研究数据集成与数据治理技术与数据可视化技术,实现数据全生命周期管理;研究提出基于循环神经网络的数据预测及基于知识工程的态势感知与推理等基于人工智能的处理算法实现数据纵向和横向的智能化分析。以陕煤张家峁煤矿及陕西延长石油巴拉素煤矿为代表进行大数据平台建设与工程实践,为建设智能化煤矿大数据平台,构建煤矿数据生态提供技术参考。 | 杜毅博 赵国瑞 巩师鑫 | 2020 | 煤炭科学技术2020，48，7： | 49 |
| 14 | 智能化煤矿数据模型及复杂巨系统耦合技术体系显示文摘煤矿井下同步运行着通信、传感、控制等大小上百个子系统,形成了越来越复杂的智能化巨系统。针对整个矿井智能化巨系统缺乏统一数据模型、传感器数据不完备、跨系统数据融合等难题,提出统一的多源异构数据融合处理方法——基于“分级抽取-关联分析-虚实映射”的数据逻辑模型,构建了完整的煤矿井下跨系统全时空信息数字感知体系,形成集井下现场生产状态、采掘空间信息、煤机装备状态、风险信息等多参量、多尺度、全时空特性的数据感知方案;基于煤矿多源异构关系数据的信息“实体”和虚实映射机理,提出基于知识需求模型的信息实体主动匹配、推送策略与自动更新机制,解决数据实时连接及迭代更新难题;提出基于“ABCD”(即人工智能(Artificial Intelligence)、区块链(Blockchain)、云计算(Cloud computing)、大数据(Big Data))的智能化煤矿系统耦合技术,以煤矿安全保障系统耦合为例阐述了复杂巨系统数据交互、融合过程;建立了智能化煤矿数据标准体系;给出了煤矿复杂巨系统的统一数据模型及决策机制的理论和方法,建立了满足多目标决策下的智能化煤矿系统安全、高效、稳定运行体系。相关技术在陕煤张家峁煤矿应用,突破了多源异构系统的一体化集成技术,建成了全矿井跨域融合智能综合管控平台,构建了全时空信息感知及实时互联机制,打通多系统、多层面、多部门的业务数据壁垒,实现全矿井58个在用子系统和34个新建子系统的数据融合和运行决策优化。 | 王国法 任怀伟 赵国瑞 巩师鑫 杜毅博 薛忠新 庞义辉 张潇 | 2022 | 煤炭学报2022，47，1： | 36 |
| 15 | 德国工业4.0与中国煤机装备智能制造的发展显示文摘综述了工业革命发展背景和世界主要国家智能制造发展战略,指出以信息物理融合系统为核心的技术创新推动了全球制造产业变革。随着人口红利消失,知识红利凸显,制造业转型升级成为大势所趋。阐述了智能制造内涵、特征、智能制造关键技术与其核心内容。智能制造的基本属性是实现对于信息的深度自感知,实现精准控制的自执行,并在此基础上实现智能优化自决策。智能制造以数据为核心,以实现万物互联为特征,其关键技术包括人工智能技术、工业机器人技术、大数据技术、云计算技术、物联网技术以及整体的信息化系统。通过分析德国工业4.0、布局与发展现状,指出德国工业4.0的战略举措是将传统工业与信息化进行深度融合,将不同行业进行跨界合作,将创新科技与产业相结合,实现经济产业红海与蓝海的对接。之后分析了我国煤机装备智能制造的发展现状,介绍了智能焊接、柔性数字化车间等我国煤机装备智能制造关键技术的重要进展。在分析我国煤机装备制造业特点的基础上,指出了发展煤机智能制造的关键任务包括:产品与数据的标准化模块化;建设智能制造系统和工艺创新;建设智能制造信息化系统和基础网络活动;推进管理精益化及服务产业化;打造智能制造人才培养体系。最后提出了我国煤机装备制造业企业转型升级实现数字化,网络化智能化,发展智能制造的策略和路径。 | 王国法 杜毅博 | 2019 | 煤炭科学技术2019，47，3： | 34 |
| 16 | 筑牢煤炭产业安全 奠定能源安全基石显示文摘我国富煤、贫油、少气的能源结构决定了煤炭长期是我国能源安全的压舱石,煤炭产业安全是我国能源安全的基石。分析了盲目“去煤化”、需求端不确定性等对煤炭产业发展的不良影响,以及煤炭行业面临的资源保障不足、煤矿智能化关键技术与装备仍需突破和从业人员年龄偏大等挑战。阐述了煤炭产业安全的内涵,认为煤炭产业安全是国家能源安全和经济安全的重要组成部分,煤炭产业安全要素主要体现在资源地质安全、生产安全、供给安全和生态安全等主要方面;同时阐明煤矿智能化发展对煤炭产业安全的有效支撑作用。从基础体系、产业链自主技术与装备体系和煤炭转化利用自主技术体系3个主要方面,对构建自主可控煤炭产业安全体系进行了全面而深刻的阐释。 | 王国法 李世军 张金虎 庞义辉 陈佩佩 陈贵锋 杜毅博 | 2022 | 中国煤炭2022，48，7： | 25 |
| 17 | 综采工作面液压支架-围岩自适应支护控制方法显示文摘为增强液压支架适应性、有效应对日益复杂的围岩动态变化,提出综采工作面液压支架-围岩自适应支护控制方法。基于变论域模糊控制方法建立液压支架-围岩刚度、强度及稳定性耦合自适应控制策略,基于MSP430处理器开发自适应控制装置,并进行实验室试验。试验结果表明:控制装置可精确获取支架状态,能够根据外载变化自动调节液压支架的安全阀开启压力、初撑力及立柱、平衡千斤顶压力,保证液压支架处于合理支护状态,控制误差不大于3%。该方法可大幅提高液压支架的适应性,有助于保持工作面液压支架群组-围岩系统的稳定支护状态。 | 任怀伟 杜毅博 侯刚 | 2018 | 煤炭科学技术2018，46，1： | 23 |
| 18 | 液压支架支护状况获取与模糊综合评价方法显示文摘工作面采高大幅提升、深部开采围岩活动加剧都要求准确获取和描述液压支架的支护状态,从而为煤矿顺利开采及综采工作面人员与设备安全提供重要数据支持。当前支架支护状态监测数据较为单一,数据获取与评价理论亟待完善。开展液压支架支护状态快速获取与模糊综合评价方法研究,研究确定支架支护状态评价关键参数;分析支架结构,确定传感系统布置方式,给出各工况下特征参数的获取及计算方法;建立支架模糊综合评价模型,计算各关键参数隶属度函数,基于变权理论确定权重系数得出支架支护状态的最终综合评价结果。该方法及数据获取系统在唐口煤矿6305工作面进行工业性试验,对液压支架保持良好支护状态起到重要作用。同时,支架支护状态实时检测与综合评价方法研究也为后续液压支架状态健康管理及自适应调控奠定技术基础。 | 杜毅博 | 2017 | 煤炭学报2017，42，S1： | 19 |
| 19 | 基于双频激电法的煤矿巷道超前探测新技术初探显示文摘双频激电法煤矿巷道实时超前探测技术是基于岩(矿)石的激发极化效应,发射极和屏蔽极同时发射高、低频交流电,使掘进面前方的岩石得以充分极化。测出高低频电位差特性,通过分析和计算得出视电阻率值和视幅频率,间接推断工作面前方隐伏地质构造,为掘进工作提供可靠的理论数据依据。 | 张伟杰 郝明锐 杜毅博 刘建功 吴淼 | 2010 | 煤炭科学技术2010，38，3： | 16 |
| 20 | 中国煤炭开采技术及装备50年发展与创新实践--纪念《煤炭科学技术》创刊50周年显示文摘回顾《煤炭科学技术》杂志推动和见证中国煤炭开采技术及装备50年发展与创新实践的发展概况,阐述从煤矿机械化到煤矿智能化的创新历程并重点分析采煤机装备技术研发支撑煤炭开发工艺变革,综述煤矿装备智能化迭代发展并提出煤矿装备智能化发展思路。煤炭开采技术历经炮采、普通机械化开采、综合机械化开采、智能化开采4次重大技术变革,实现了煤炭生产力的巨大进步。采煤机装备研发支撑煤炭开发工艺变革,液压支架支护理论、设计方法、支架架型结构和制造技术的创新支撑实现我国液压支架产品由低端到高端的突破;采煤机制造工艺、机型适应性和监控系统等短板技术攻坚取得重大进展,采高0.8~9.0 m全系列采煤机满足我国煤矿高效生产要求,智能化水平不断提升;大运量长运距工作面刮板输送机关键技术不断突破,450 m超长工作面大运量刮板输送机可靠运行,智能变频一体机传动代替传统CST等传动,节能近30%;大运量带式输送机永磁直驱、芳纶带和无基础带式输送机结构等技术创新具有节能、可靠和智能的显著优势;电液控制和无人化智能开采控制技术快速发展,国产化SAC型液压支架电液控制系统、SAM型工作面自动化系统和SAP型智能供液系统广泛应用;“掘锚一体机+锚运破+大跨距转载”掘锚一体机系统、悬臂式掘锚护一体机+临时支护系统和TBM全断面硬岩掘进系统,解决了采掘失衡难题;智能变频节能传动支撑矿山节能,采煤机装备全面国产化创新与智能制造能力快速提升,研发的30多种煤矿机器人在陕煤柠条塔煤矿集群应用,取得良好效果。煤矿智能化技术快速迭代发展,分析了煤矿数据流分类与关联,提出了煤矿智能化总体技术架构与“分级抽取-关联分析-虚实映射”的数据处理基础理论,综述了煤矿智能化系统耦合与迭代开发进展以及煤矿智能化技术标准体系建设进展,提出包括构建以“煤智云”为基础的数据价值生态,推进复杂条件智能开采工艺与装备及煤矿机器人集群研发,建设系统智能与人文智慧融合的煤矿智慧生态的煤矿智能化发展思路,为企业高质量发展指明了技术方向。 | 王国法 杜毅博 徐亚军 任怀伟 张德生 庞义辉 | 2023 | 煤炭科学技术2023，51，1： | 13 |
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