煤炭科学技术研究院有限公司：邓志刚研究员|冲击地压煤层智能安全高效开采系统架构与关键技术

邓志刚^{1, 2, 3} ,  李云鹏^{1, 2, 3},  赵善坤^{1, 2, 3}

王    寅^{1, 2, 3},  李少刚^{1, 2, 3},  孔令海^{1, 2, 3}

蒋军军^{1, 2, 3},  苏振国^{1, 2, 3},  李一哲^{1, 2, 3}

秦    凯^{1, 2, 3}

      1.煤炭科学技术研究院有限公司，北京 100013

      2.煤矿灾害防控全国重点实验室，北京 100013

      3.北京市煤矿安全工程技术研究中心，北京 100013

      目前煤矿冲击地压防治工作依托于对应力、能量、位移等数据的监测及人工分析，并据此实施针对性的防治措施。经过近百年不懈的研究与实践，该领域在理论深度、技术创新和装备升级等方面取得了显著进步。然而，在源头治理和智能防控的研究领域，仍面临诸多挑战与难题。在2023年中国科协十大产业技术问题评选中，专家组一致将“如何实现冲击地压煤层智能安全高效开采？”推荐入选，为煤矿冲击地压灾害防治的未来发展指明了方向。冲击地压煤层的智能开采不仅是一个技术难题，更是一个复杂的系统工程问题。基于40余年的理论积淀与工程实践，提出了煤层智能安全高效开采系统架构与关键技术。首先利用数字孪生技术构建精细的数字模型，深入探测和解析矿井所在区域的地质构造，精确测量区域地应力场特性和煤岩物理力学属性，并依托先进算法对地层变化信息进行工程展布，实现地质信息的“透明化”；其次，在数字模型中依据矿井开采设计方案，模拟井筒、巷道和工作面的开掘过程，同时结合井上、井下各类监测系统的实时数据，对矿井数字模型进行动态更新和计算，既能够回顾和分析历史工程效果，又能够预测和推演未来工程活动的影响；再次借助深度学习和AI技术让计算机自主学习矿井的全息数据，根据监测数据和工程活动的实时变化，自主决策开采和防治工程措施，同时构建标准化的通信技术体系，实现矿井内各类设备的互联互通，打造智能化的矿山生态系统；最后开发智能化的采煤装备控制模块，在计算机智能决策的指导下，实现对全矿井各类设备动作的智能控制。通过自主调节采煤和卸压解危的时序，优化采煤、运输、提升等设备的运行速度，全面实现冲击地压煤层的智能开采，为煤矿安全生产和高效运营提供有力保障。

本文引用格式

邓志刚，李云鹏，赵善坤，等. 冲击地压煤层智能安全高效开采系统架构与关键技术[J]. 煤矿安全，2024，55（12）：1−9.

DENG Zhigang, LI Yunpeng, ZHAO Shankun, et al. System architecture and key technologies of intelligent, safe and efficient mining for rockburst coal seams[J]. Safety in Coal Mines, 2024, 55（12）: 1−9.