煤矿智能化开采协同控制理论与关键技术研究及应用
范京道1
闫振国2
李川3
黄玉鑫4
杨明5
黄克军3
宋岳6
1.河南理工大学郑州高等研究院,河南郑州 451464;应急管理部煤矿智能化开采技术创新中心,陕西黄陵 7273072.应急管理部煤矿智能化开采技术创新中心,陕西黄陵 727307;西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 7100543.河南理工大学郑州高等研究院,河南郑州 451464;应急管理部煤矿智能化开采技术创新中心,陕西黄陵 727307;煤矿灾害防治教育部重点实验室,河南焦作 4540034.西安科技大学安全科学与工程学院,陕西西安 7100545.河南理工大学郑州高等研究院,河南郑州 451464;煤矿灾害防治教育部重点实验室,河南焦作 4540036.陕西延长石油靖边煤业公司,陕西榆林 718500
摘要：针对煤矿智能化开采中作业环境感知不足、智能装备适应性较差、协同作业能力有限等导致的"智"与"能"无法相互支撑,存在"智而不能,能而不智"的难题,深入探讨了煤矿智能化开采协同控制理论与技术应用.基于三元空间融合理论(HPC),以第二生产空间为视角,明确了智能化开采的基本特征,构建了智能化开采协同控制原理,分析了多智能体特性,明晰了包含任务分配、路径规划、资源优化3方面的数据驱动多智能体协同控制策略;深入剖析了智能化开采协同控制的"环境预感知-工艺自匹配-装备自组织"等关键技术,具体涉及基于图神经网络算法的多元环境感知融合分析技术、基于自组织映射算法的作业自匹配与精准控制技术、基于大规模图计算的采煤装备自组织多目标协同控制技术,实现了对环境、工艺及装备的多元感知融合、作业参数自适应调整、作业匹配智能决策与作业单元智能精准控制,确保了采煤活动的高效连通及作业环境的自适应.相关技术在黄陵矿区工作面智能化综采和延长矿业巴拉素煤矿基于5G技术的智能化开采中进行了工程实践,显著提升了采煤作业的智能化水平,优化了资源配置,突破了"远程控、自动采、有人巡、无人守"的智能生产模式,为煤矿智能化开采协同控制提供了理论指导与实践参考.
关键词：智能化开采多元融合感知大规模图计算多目标协同控制智能决策
分类号：TD67(矿山电工)TD82(矿山开采)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFB3104204)
论文发表日期：2026-01-31
在线出版日期：2026-03-27（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 813-825 )
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