智能煤礦所涉及的采、掘、機(jī)、運(yùn)、通、洗選、營(yíng)銷、質(zhì)量、安全保障等主要系統(tǒng)應(yīng)具有一定的自主感知、自主分析、智能輔助決策與執(zhí)行能力。智能煤礦6大主要應(yīng)用場(chǎng)景如下:
(1)智能探測(cè)
煤炭地質(zhì)工作與采煤機(jī)多級(jí)聯(lián)動(dòng)控制等技術(shù),最終達(dá)到綜采工作面采煤全過程“無人跟機(jī)作業(yè),有人安全巡視”的安全高效開采。
(4)智能通風(fēng)
以煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、5G通信系統(tǒng)及人員定位系統(tǒng)的信息融合為基礎(chǔ),以“云端”的大數(shù)據(jù)匯集與分析計(jì)算能力為依托,在礦井通風(fēng)安全的技術(shù)范圍內(nèi),滿足安全跟蹤監(jiān)控預(yù)警、日常通風(fēng)管理、中長(zhǎng)期分析設(shè)計(jì)、應(yīng)急通風(fēng)處置等方面的需求。
通過通風(fēng)參數(shù)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),感知井下不同區(qū)域通風(fēng)狀態(tài),依據(jù)在線風(fēng)網(wǎng)解算結(jié)果及安全規(guī)程要求,進(jìn)行通風(fēng)設(shè)施的智能調(diào)控,智能通風(fēng)展現(xiàn)示意如圖10所示。重點(diǎn)應(yīng)構(gòu)建智能通風(fēng)計(jì)算中心與“中樞神經(jīng)”模塊,摒除過去類同于“高級(jí)計(jì)算器”作用的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算概念,將 “解算”為引導(dǎo)的常規(guī)通風(fēng)軟件系統(tǒng)有效升級(jí)為“任務(wù)”為引導(dǎo)的智能通風(fēng)軟件系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)軟件功能的智能化。
系統(tǒng)能夠依據(jù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的遞進(jìn)變化及災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)特征,完成通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性與抗災(zāi)能力的跟進(jìn)式深度分析評(píng)價(jià),實(shí)現(xiàn)對(duì)多主扇礦井災(zāi)變通風(fēng)的可能格局、全礦反風(fēng)及局域反風(fēng)的風(fēng)量風(fēng)速分布與轉(zhuǎn)換特點(diǎn)的跟蹤分析,有效辨識(shí)通風(fēng)系統(tǒng)的控災(zāi)特征與潛在風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而可以在應(yīng)急狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)主要通風(fēng)機(jī)和井下通風(fēng)設(shè)施的管控。
(5)智能調(diào)度
調(diào)度系統(tǒng)是綜合有線和無線通信技術(shù)、音視、視頻和廣播多媒體技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)日常生產(chǎn)監(jiān)控和調(diào)度及應(yīng)急指揮調(diào)度的綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
其涉及的海量音視頻文件傳輸、遠(yuǎn)程操作、互聯(lián)融合等技術(shù),屬于5G技術(shù)生態(tài)的基本屬性,因此5G技術(shù)生態(tài)可有效延伸調(diào)度的專業(yè)性并拓展調(diào)度的范圍,使得調(diào)度系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)更加科學(xué)和完備,對(duì)煤礦的日常安全生產(chǎn)、調(diào)度指揮、應(yīng)急管理等方面具有極大的保障作用。智能調(diào)度系統(tǒng)不應(yīng)僅僅局限于某一專業(yè)或者場(chǎng)所,應(yīng)該是一個(gè)全方面的綜合調(diào)度系統(tǒng),包括通訊調(diào)度、電力調(diào)度、監(jiān)控調(diào)度、人員調(diào)度、機(jī)車調(diào)度和設(shè)備調(diào)度等多方面,系統(tǒng)可以將有線、無線、視頻、廣播所有設(shè)備采用一網(wǎng)承載,各分站之間可以互為備份、相互補(bǔ)充、協(xié)同工作,可以支持分級(jí)組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)從集團(tuán)到分公司到礦的多級(jí)調(diào)度功能,并且可依據(jù)各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)災(zāi)情的自動(dòng)識(shí)別和預(yù)警,按需自動(dòng)聯(lián)動(dòng)有線、無線、廣播、視頻等設(shè)備。
(6)智能洗選
通過對(duì)生產(chǎn)灰分校正系統(tǒng)、洗選重介控制系統(tǒng)、粗煤泥智能控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)選煤廠洗選生產(chǎn)。
工藝的無人化和智能化控制。需要重點(diǎn)研究壓力、密度、分流等單參數(shù)及多因素聯(lián)合作用對(duì)重介產(chǎn)品質(zhì)量和粗煤泥產(chǎn)品質(zhì)量的影響;重點(diǎn)研究分級(jí)旋流器組的智能控制解決方案,涉及液位以及入料泵的流量、入料壓力、礦漿濃度、電機(jī)轉(zhuǎn)速、旋流器組開啟數(shù)量等指標(biāo),使入料指標(biāo)處于所需范圍內(nèi),降低底流夾細(xì)、溢流跑粗情況,提高分選效率。程序可依據(jù)不同產(chǎn)品(原、精、矸等)在生產(chǎn)過程中積累的各類數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)智能融合分析,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自優(yōu)化及深度學(xué)習(xí),形成高精度的灰分校正程序,重介淺槽控制程序運(yùn)算速度≤100 ms,粗煤泥控制程序運(yùn)算速度≤100 ms,程序自優(yōu)化及自學(xué)習(xí)進(jìn)程≤1 d。