山西省煤矿智能化建设指导手册(2021年版).docx

山西省煤矿智能化建设 指导手册 （2021 年版） 山 西 省 能 源 局 二 〇 二 一 年 十 一 月 前 言 为进一步指导和规范全省煤矿智能化建设，促进智能化技术与煤炭产业融合发 展，山西省能源局组织相关单位和煤炭企业，编制了山西省煤矿智能化建设指导手 册（以下简称指导手册）。指导手册依据国家、地方和行业相关标准、规 程和有关规定进行编制，充分结合了全省煤矿智能化建设现状和已取得的成果，旨在 为加快全省煤矿智能化建设提供借鉴和参考。本手册智能化建设内容主要针对井工煤 矿。 指导手册叙述了煤矿智能化建设的目标、内容、技术路径、实施步骤及基本 原则、主要依据。根据我省实际情况和影响矿井智能化建设的主要因素，从矿井类 型、生产能力、服务年限、地质因素等方面，提出了煤矿智能化建设可行性分级分类 的建议指标。根据煤矿分类情况制订了智能化各系统的配置路线表，形成了可供选择 的“菜单 ”。附录列示了各智能化系统子项投资估算、煤矿智能化建设案例。 煤矿智能化建设项目投资估算主要参考了全省部分煤矿反馈的投资情况，且仅考 虑因智能化建设需要增加部分的投资。由于部分煤矿对智能化建设新增投资可能存在 理解偏差（如部分设备计入等），因此投资仅作为参考，不能够作为定额使用。随着 技术进步和智能化建设的不断深入，投资还可能发生变化。 经过对收集的煤矿智能化建设案例进行筛选、分类，选取了央企、地方国企、民 企三类主体代表。同时案例涵盖了全矿井、掘进、综采等主要智能化项目，同类项目 又从不同的地质类型、采掘工艺等方面分别选择不同煤矿作为案例，力求具有广泛代 表性。后续修改还将根据需要补充、调整案例。 指导手册 （2021 年版） ，是基于当前的我省煤矿智能化建设实际情况编制 的。随着技术进步、工作深入，必然需要与时俱进不断完善。因此本手册具有开放 性，将根据需要及时修改后发布新的版本， 以期切实对我省煤矿智能化建设起到指 导、促进作用。 指导手册编制得到了各市能源局、山西焦煤集团、晋能控股集团、潞安化工 集团、华阳新材料集团， 以及智能化试点煤矿、智能化设备制造、服务商的大力帮 助。华为技术有限公司、山西云时代科技有限公司、山西科达自控股份有限公司、精 英数智科技股份有限公司、太原向明智控科技有限公司、山西阳光三极科技股份有限 公司、上海山源电子科技股份有限公司相关专家全程参与了手册的编制，给予了专业 技术支持。特别是煤炭工业太原设计研究院集团有限公司，在手册编制过程中承担了 组织、组稿、编辑、修订等重要工作。编委会在此一并表示衷心感谢。 由于时间和水平有限，指导手册难免有疏漏和不妥之处，敬请煤矿企业、智 能化服务商和广大工程技术人员批评指正，我们将不断修改完善。真诚希望各界人士 对手册提出宝贵意见。 山西省煤矿智能化建设指导手册编委会 2021 年 11 月 1 日 山西省煤矿智能化建设指导手册编委会 主 任姚少峰 副 主 任王茂盛 苗还利 闫文泉 郑武民 房世全 候秉让 胡万升 戴子平 委 员刘振民 武发海 刘志钧 赵树伟 徐尚宇 宋晓卿 赵一兵 杜 青 郑有山 陈继刚 杨仁泽 刘峰前 张秀荣 康 义 张明生 兰世忠 李新潮 仇瑞欣 毛晓文 宋俊生 耿建平 冯 蕊 张建生 山西省煤矿智能化建设指导手册编辑 主 编王茂盛 副 主 编郑有山 陈继刚 耿建平 冯 蕊 王立斌 执行编辑毛晓文 宋俊生 赵爱丽 张 伟 杨建平 郭泽华 王 鹏 郎 敏 巩林盛 原 帅 邵 天 李元德 王永春 李伟斌 焦乃林 郭兴川 郑中南 吴海丽 编 辑张建生 桑宗其 宗保东 杨丰骏 高 波 王学斌 张 鑫 徐永镇 秦 鹏 吴同勋 山西省煤矿智能化建设指导手册编辑专家委员会 委 员冯 蕊 高红波 张建生 桑宗其 宗保东 杨丰骏 王学斌 高 波 张 鑫 徐永镇 秦 鹏 吴同勋 李 政 张云文 王洪庆 崔智明 张志忠 冀宏伟 王文生 牛向东 李 渊 赵勋章 苏春枝 田生财 郭静晓 张俊虎 尚晓哲 王 刚 康 杰 薛 军 张 宇 高 源 审 校祁立柱 殷军练 麻海峰 王立斌 付国军 张 聪 高仰斗 刘振刚 王 钢 潘韩铭 张鹏鹏 王晓勇 姚高磊 李飞扬 寇永嘉 宁 飞 刘玉兰 张小栋 何 磊 任兴刚 刘 湛 杜 楠 贾存和 贾灏然 吴志华 李晓方 卜海滨 目 录 1 总 论 1 1.1 煤矿智能化建设目标 1 1.2 煤矿智能化建设技术路径 1 1.3 煤矿智能化建设基本内容 2 1.4 煤矿智能化实施路径 2 1.5 编制原则 2 1.6 煤矿智能化建设标准规范、相关政策 3 2 煤矿智能化建设分类4 2.1 适用矿井类型 4 2.2 生产能力和服务年限 4 2.3 地质因素影响 5 2.4 分类评价参考 7 2.5 智能化综采工作面分级 8 2.6 智能化矿井建设程序 9 3 信息基础设施 26 3.1 数据中心 26 3.2 工业环网 27 3.3 5G 网络 27 3.4 无线通信系统 28 3.5 智能综合管控平台 29 3.6 视频 AI 分析系统 30 3.7 公有云服务 31 4 地质保障系统 33 4.1 地测空间信息管理系统 33 4.2 三维地理信息管理系统 33 5 掘进系统 35 5.1 掘进智能控制系统 35 5.2 支护智能控制系统 37 5.3 掘进工作面智能管控系统 37 6 综采系统 40 6.1 割煤系统 40 6.2 支护系统 41 6.3 运输系统 42 6.4 综合保障系统 43 7 主运输系统48 7.1 带式输送机智能监控系统 48 7.2 立井提升智能监控系统 48 8 辅助运输系统50 8.1 提升绞车控制系统 50 8.2 无轨胶轮车智能调度系统 50 8.3 有轨电机车“信集闭”系统 50 8.4 架空乘人装置集控系统 51 8.5 卡轨车/无极绳连续牵引车自动化运输系统 52 8.6 单轨吊自动化运输系统 53 8.7 辅助运输管理系统 53 9 综合保障系统 55 9.1 通风系统 55 9.2 排水系统 56 9.3 压风系统 56 9.4 供电系统 57 9.5 瓦斯抽放泵站系统 58 10 安全管控系统60 10.1 六大灾害监测系统 60 10.2 灾害综合防治 60 10.3 精准人员定位系统及入井人员装备 61 11 生产经营管理系统63 11.1 生产管理 63 11.2 经营管理 63 11.3 决策支持 63 12 煤矿智能化建设投资估算 65 附录 A 各系统子项投资估算参考表 70 附录 B 煤矿智能化建设案例介绍 92 1 总 论 煤矿智能化建设是技术创新、体制创新、管理创新的有机结合,是对现有煤矿生产 管理模式和管理理念的一次重大变革,其主要特征为信息采集全覆盖、数据资源全共 享、统计分析全自动、业务管理全透明、人机状态全监控、生产过程全记录。通过提 升自动化、信息化和智能化技术水平,实现各技术各系统融合联动,对于煤矿打造安 全、高效、绿色、智能的现代化矿山，实现井下的无人（少人）化开采具有重要的战 略意义。 1.1 煤矿智能化建设目标 煤矿智能化建设是利用信息技术、通信技术、 自动化技术以及大数据技术等先进 技术，深入结合煤炭行业，推动煤矿装备向智能化、高端化发展，最终实现采掘工作 面无人（少人）操作、煤矿重点岗位机器人作业、井下固定岗位无人值守与远程集 控、各系统智能化决策和自动化协同运行的目的。 1.2 煤矿智能化建设技术路径 生产矿井根据矿井的地质条件、建设基础、建设目标制定科学合理的智能化升级 改造方案。升级改造可分为三个阶段根据实际情况与建设要求，对具体业务系统进 行技术与装备升级，提高单个设备或系统的自动化、智能化水平；开展传输网络、数 据中心等升级改造，汇聚生产工艺、环境过程信息等；进行系统的整体集成，实现基 于智能综合管控平台的一体化智能协同管控。 新建矿井根据地质条件、建设目标，在矿井设计中对煤矿智能化进行顶层（整 体）设计，按照高起点、高标准、高水平进行智能化煤矿建设，涵盖信息基础设施、 智能化生产系统、智能化安全管控系统、智能化管理系统等。明确阶段任务目标及验 收指标，分步分阶段开展智能化煤矿建设。 煤矿企业在智能化建设时，选用的智能化设备及系统可落地应用，具有适用性、 可靠性、经济性、先进性；智能化设备及系统相关通信协议及接口遵循有关国家、地 方、行业标准，具有良好的开放性，建议采用统一接口数据标准，使系统间具有良好 的互联能力；智能化设备及系统具有扩展性，解决煤矿智能化不断发展带来的系统扩 容需求；智能化设备及系统具有可升级能力，确保相关技术更新迭代后智能化设备及 1 系统仍可兼容使用。 1.3 煤矿智能化建设基本内容 井工煤矿智能化建设内容包括智能化煤矿建设基本条件、智能化煤矿信息基础 设施、地质保障系统、掘进系统、综采系统、主运输系统、辅助运输系统、综合保障 系统、安全管控系统、分选（井下或地面）系统及煤矸石回填（充填）系统、经营管 理系统共 11个方面内容。其中采掘工作面建设是核心。 智能化煤矿建设基本条件方面由煤矿企业结合自身地质条件、工程基础、智能化 建设目标等因素制定并实施煤矿智能化建设方案，明确建设目标、建设任务、技术路 线等，建立健全智能化煤矿建设运行的保障制度与管理措施。 分选（井下或地面）系统及煤矸石回填（充填）系统能够根据不同分选工艺、回 填（充填）工艺实现分选和回填的远程集中控制，本手册暂不做相关叙述。 1.4 煤矿智能化实施路径 第一步，根据开采煤层赋存条件、开采技术条件等对智能化建设条件进行分类， 并结合国家、山西省、地市和集团公司的要求确定煤矿智能化建设目标等级。 第二步，根据煤矿现阶段建设条件、煤矿实际需求和煤矿智能化建设验收办法等 因素，进行煤矿智能化建设顶层整体设计，明确建设目标、建设内容、建设步骤、 建设周期等。 第三步，煤矿企业智能化建设分步实施，完成制定的智能化建设任务。无论进行 全矿井建设，还是先行建设采掘工作面或某一系统，均应符合矿井智能化整体设计。 1.5 编制原则 典型引领，全面推进。参照已建设验收完成的智能化煤矿及智能化采掘工作 面，形成可复制、可推广的建设模式和经验，发挥示范带动作用，煤矿企业结合各自 实际条件，选择相适应的、成熟的建设模式，加快推进智能化建设。 顶层设计，系统规划。煤矿智能化建设是一个系统工程，需加强煤矿智能化 顶层设计，依据煤矿智能化技术装备的成熟度与可靠性，按照“一矿一策 ”的建设思 路，科学制定实施煤矿智能化建设与升级改造方案，全面提升煤矿智能化水平。 2 成熟为主，兼顾先进。使用成熟、实用、先进且具备良好发展前景的技术， 使各自动化子系统具有较长的生命周期，能够满足当前的需求，又能适应未来的发 展。 以人为本，安全高效。针对全省煤矿地质及生产条件不同，坚持以人为本和 安全高效的原则，争取把从事危险岗位及劳动量大的人员替换出来，保证职工的人身 安全和生产安全，提高职工的幸福感和获得感，促进煤矿安全、质量、效率和效益的 稳步提升。 1.6 煤矿智能化建设标准规范、相关政策 1 关于印发关于加快煤矿智能化发展的指导意见 的通知 （发改能源 〔2020〕283 号） 2 山西省地方标准智能煤矿建设规范（DB14/T 2060-2020） 3 山西省地方标准煤矿信息化建设规范（DB14/T 1728-2018） 4 关于印发的通知（晋能源发〔2020〕247 号） 5 山西省能源局关于印发 和 的通知 （晋能源煤技发〔2020〕596 号） 6 山西省能源局、山西省发展和改革委员会、山西省工业和信息化厅、山西省应 急管理厅关于印发的通知（晋 能源煤技发〔2020〕616 号） 7 关于公布山西省 2021 年度煤矿智能化建设采掘工作面名单的通知（晋能 源煤技发〔2021〕40 号） 8 国家能源局、国家矿山安全监察局煤矿智能化煤矿建设指南（2021 年版） （国能发煤炭规〔2021〕29 号） 9 国家能源局煤矿智能化煤矿验收管理办法（试行）（征求意见稿） 3 2 煤矿智能化建设分类 根据全省煤矿智能化建设评定办法（试行），将煤矿智能化建设评定分为智 能化煤矿、智能化综采工作面和智能化掘进工作面三个项目，分为初级、中级、高级 三个等级。根据山西省实际情况和影响矿井智能化建设的主要因素，为便于读者利用 本手册有针对性的指导智能化建设，主要从以下几个方面对煤矿进行分级分类。 2.1 适用矿井类型 1 合法的井工生产煤矿和正在进行联合试运转的建设矿井。 2 新建、扩建和改建等其他矿井可参照执行。 2.2 生产能力和服务年限 1 生产能力 [60,120万吨/年，视情况可建设为初级、中级； [120,300万吨/年，可建设为初级、中级、高级； [300,500万吨/年，可建设为中级、高级； [500,1000万吨/年，宜建设为中级、高级； 1000 万吨/年及以上，应建设为中级及以上，条件适宜的宜建设为高级。 2 服务年限 矿井服务年限在 20 年以上矿井，条件较好的可考虑智能化建设为高级；矿井服务 年限 10-20 年矿井智能化宜建设中级或高级；矿井服务年限 5-10 年矿井智能化可建设 为中级；矿井服务年限小于 5 年的资源枯竭型矿井，可视实际情况进行智能化建设。 3 综合考虑生产能力和服务年限 服务年限大于 20 年的特大型矿井（生产能力≥1000 万吨/年），矿井智能化应建 设为中级及以上，条件适宜的宜建设为高级； 服务年限大于 10 年的大型矿井（生产能力≥120 万吨/年），矿井智能化宜建设为 中级或高级； 服务年限大于 5 年、小于 10 年的大型矿井（生产能力≥120 万吨/年），矿井智能 化可建设为初级； 服务年限小于 5 年的资源枯竭型矿井，可视实际情况进行智能化建设。 4 2.3 地质因素影响 除生产能力和服务年限因素外，影响矿井智能化建设的主要因素为地质影响。地 质影响因素主要有埋深、煤层倾角、地质构造、瓦斯、水文地质、冲击地压、围岩稳 定性、煤层自燃倾向性和地温等。各地质条件、影响程度及适宜建设等级列表如下 表 2.3 煤矿智能化建设地质影响因素分析和分类 序号 地质条件影响 因素 条件要素 智能化建设影响程度 智能化分级参考 1 埋深 400m 以浅 适宜 宜建设中、高级 400m～800m 适宜，需加强支护 可建设初、中、高级 800m～1200m 可行，需特殊支护 视具体地质情况确定 2 煤层倾角 0～8 适宜 宜建设初、中、高级 8 16 适宜 宜建设初、中级 16 25 采取措施后可行 可建设初级 25 以上 受倾角影响 ，机械化程度 较低 可建设部分智能化 3 煤层稳定性 稳定 适宜 宜建设中、高级 较稳定 可行 宜建设初、中级 不稳定 有困难 可建设初级 极不稳定 困难 较难实现 4 煤层厚度 薄 适宜综采 宜建设中、高级 中 适宜综采 宜建设中、高级 厚 适宜综放 可建设初、中、高级，工作面智能 化操控与人工干预辅助放煤 适宜大采高 可建设初、 中级，工作面 人-机- 环智能耦合 5 地质构造 简单 构造不发育 宜建设中、高级 构造较发育 可建设初、中、高级 构造发育 可建设初级 中等 构造极其发育 可建设部分智能化 复杂 构造极发育且影响综合机 械化开采 可实现智能集控 6 围岩稳定性 稳定 适宜 宜建设中、高级 较稳定 采取措施后可行 可建设初、中级 不稳定 影响较大 ，个案分析可行 性 可建设部分智能化 5 序号 地质条件影响 因素 条件要素 智能化建设影响程度 智能化分级参考 7 瓦斯 低 适宜 宜建设中、高级 高 可行 可初、中、高级 突出 采取措施后可行 可建设初、中级 8 冲击地压 无 适宜 宜建设中、高级 弱 可行 可建设初、中、高级 中等 采取措施后可行 可建设初级、中级 强 影响较大 ，个案分析可行 性 可建设部分智能化 9 水文地质条件 简单 适宜 宜建设中、高级 中等 可行 可建设初、中、高级 复杂 采取措施后可行 可建设初级 10 煤层自燃倾向 性 不易自燃 适宜 宜建设中、高级 自燃 可行 可建设初、中、高级 易自燃 采取措施后可行 可建设初级、中级 11 热害 无 适宜 宜建设中、高级 一级 采取措施后可行 可建设初、中级 二级 采取措施后可行 可建设初、中级 6 2.4 分类评价参考 根据煤矿生产能力、埋深、煤层倾角、主采煤层赋存条件、开采技术条件、主要 地质灾害类型等对智能化建设条件进行评价分类，分类结果为智能化初级煤矿、智 能化中级煤矿、智能化高级煤矿，分类评价指标参考如下 表 2.4 煤矿智能化建设条件分类参考评价指标 序号 评价指标 内容 等级划分 指标 参照得分 参考 权重 1 生产条件 生产能力（万 吨） ≥1000 100 0.20 500～1000（不含） 90 300～500（不含） 80 120～300（不含） 70 60～120（不含） 60 服务年限 20 年以上 100 0.15 10 年以上 80 5 年以上 60 2 地质条件 煤层倾角 近水平（0 8 100 0.15 缓倾斜（8 16 80 缓倾斜（16 25 65 倾斜25 60 埋深 1200m 60 褶曲、断层、 陷落柱影响 简单 100 0.15 中等 70 复杂 60 3 主要地质 灾害条件 瓦斯等级 低瓦斯 100 0.10 高瓦斯 80 煤与瓦斯突出 60 煤层自燃 倾向 不易自燃 100 0.05 自燃 80 易自燃 60 冲击倾向 无冲击 100 0.05 弱冲击 80 强冲击 60 水文条件 简单 100 0.10 中等 80 复杂 60 根据煤矿实际情况对上表中的煤矿各项指标进行打分，指标得分与权重值的乘积 7 为该项指标的评价值，将各项指标的评分相加则为煤矿的综合评价值。采用百分制原 则对煤矿的智能化建设条件进行综合评价，依据评价结果100～85 分（含）为高级智 能化煤矿、85～70 分（含）为中级智能化煤矿、70～60 分（含）为智能化初级煤矿。 上述智能化分级是根据矿井基本条件进行的可行性分级分类，并不是判定矿井是 否进行智能化建设的依据，根据晋能源办发[2020]247 号“关于印发山西省煤矿智能 化建设实施意见的通知 ”2025 年全省大型煤矿、灾害严重煤矿及其他具备条件 煤矿基本实现智能化。灾害严重矿井应根据实际情况尽可能进行智能化建设，减少采 掘工作面人员数量，提高采掘工作面智能化程度，加强矿井安全监控，提升矿井安全 程度，防治灾害发生。 2.5 智能化综采工作面分级 矿井实现智能化建设的核心是智能综采工作面，影响智能综采工作面建设主要因 素和适宜建设等级简述如下 1 工作面生产能力 （1）[60,120万吨/年，可建设初级、中级智能化综采工作面； （2） [120,300万吨/年，根据矿井实际情况可建设初级、中级、高级智能化综采 工作面； （3）[300,500万吨/年，可建设中级、高级智能化综采工作面； （4）500 万吨/年及以上，宜建设中级、高级智能化综采工作面； 2 建设智能化矿山的矿井，综采工作面宜建设中级及以上。 3 煤层倾角 （1）煤层倾角0～8 , 宜建设中级、高级智能化综采工作面； （2）煤层倾角8 15 , 宜建设初级、中级智能化综采工作面； （3）煤层倾角 15 25 , 可建设初级智能化综采工作面； （4）煤层倾角 25 以上，视情况建设智能化综采工作面。 4 回采工艺 （1）薄煤层和中厚煤层宜采用智能化少人、无人操作模式； （2）大采高煤层宜采用人-机-环智能耦合高效综采模式； （3）综放工作面可采用智能化操控与人工干预辅助放煤模式。 5 围岩稳定性（顶、底板岩性影响） 8 （1）围岩稳定，顶底板均不是软弱岩层，宜建设中级、高级智能化综采工作面； （2）围岩较稳定，顶板或底板岩性较差，但不影响正常回采，宜建设初级、中级 智能化综采工作面； （3）围岩不稳定，顶板或底板岩性较差，且对工作面回采影响较大，可建设初级 智能化综采工作面； （4）围岩极不稳定，顶板和底板岩性均较差，须采取相应措施才能正常回采，视 情况建设智能化综采工作面。 6 地质构造（褶曲、断层、陷落柱等影响） （1）地质构造基本不发育或较发育，宜建设中级、高级智能化综采工作面； （2）地质构造发育，宜建设初级、中级智能化综采工作面； （3）地质构造极其发育，视情况建设智能化综采工作面。 2.6 智能化矿井建设程序 首先，应根据矿井基本条件确定矿井适宜建设的等级（初级、中级、高级）；其 次，进行煤矿智能化顶层（整体）设计；第三，参照各系统配置路线表选择适合矿井 的配置；最后，可参考指导手册附录 A 部分各系统子项投资估算参考表进行智能化建 设。 等级配置参考标识说明 ●应配置 ◐可选配 ○可不选 表 2.6.1 信息基础设施配置路线表 序 号 系统 分项 配置说明和建议 等级配置参考 初级 中级 高级 1 数据中 心 机房 功能完善的数据机房，包括机柜、空调、不间 断电源和动环检测系统等 ● ● ● 虚拟化平台 将硬件资源虚拟化，实现计算、存储和通信等 资源的高效利用，实现服务器虚拟化软冗余配 置 ● ◐ ○ 云平台 包括云计算、云存储、云网络、云管理等，实 现业务应用云化部署 ◐ ◐ ● 2 工业以 太环网 工业以太环 网 以太网技术，符合 IEEE802.3 协议，支持 Ethernet/IP 等协议，支持 1000 Mbit/s 及以 上带宽 ● ○ ○ 以 太 网 技 术 ， 符 合 IEEE802.3 协 议 ， 支 持 Ethernet/IP 等协议 ，支持 10000 Mbit/s 及 以上带宽 ◐ ● ● 工业光环网 无源光网络技术，符合 IEEE802.3 协议，支持 Ethernet/IP 等协议 ，支持 10000 Mbit/s 及 以上带宽（工业以太环网和工业光环网二选一 建设即可） ◐ ◐ ○ 9 序 号 系统 分项 配置说明和建议 等级配置参考 初级 中级 高级 3 无线通 讯 4G 包括核心网、基站和网管系统等，具备低速无 线网络网关功能 ◐ ● ◐ Wi-Fi 最新一代的 Wi-Fi6，包括无线控制器和基站 等 ◐ ● ◐ 4 5G 网 络 5G 实现 5G 通信网络的井下应用，满足井下无线 通信、无线数据高速传输的需求 ○ ◐ ● 5 智能综 合管控 平台 数据服务 数据管理 将生产控制、安全管控、生产管 理、经营管理系统的数据进行采集、治理、集 成，建立数据模型 ● ● ● 数据服务工具用于数据接入、集成、建模、 挖掘的工具软件 ◐ ◐ ● 算法模型和 工具库 具备基础算法模型库、集中控制工具及协同指 挥工具 ◐ ● ● 集中控制 对主要生产环节、井下环境、人员位置等安全 生产数据进行接入，应用场景监控画面组态、 逻辑控制模型库构建、生产系统集中监控和联 动控制 ● ● ● 具备生产工艺、关键应用场景监控子系统设备 的启停、运行闭锁、故障解除等远程控制功 能，支持联动控制模型优化 ◐ ◐ ● 具备实时感知、精准分析、 自主决策和协同控 制能力，实现生产过程自运行,异常监管、全 局优化和动态调控 ◐ ◐ ◐ 协同指挥 具有一体化生产计划协同编制、多层级多业务 协同调度、生产综合监控、设备全生命周期管 理 ● ● ● 具备生产、运营、成本、经营、绩效等方面的 模型,基于 GIS 平台的生产运营信息动态可视 化,智能化分析和自助化服务应用 ◐ ◐ ● 具备高效协同和自主优化,持续提升系统自发 现、 自决策和自处理问题的功能 ◐ ◐ ◐ 6 视频 AI 分析 视频AI 识 别监测 采集视音频等数据，通过模型库与算法库完成 对各种场景的智能识别，实时监测和异常报警 ● ● ● 7 公有云 公有云服务 煤矿可通过购买公有云服务的方式，满足数据 中心和智能综合管控平台的建设要求 ◐ ◐ ◐ 10 表 2.6.2 地质保障系统配置路线表 序 号 系统 分项 配置说明和建议 等级配置参考 初级 中级 高级 1 地测空 间信息 管理系 统 数据管理 地质数据管理、测量数据管理、储量数据管 理 ◐ ● ● 水文数据管理、瓦斯数据管理 ○ ◐ ◐ 数字化图纸管理 地测、生产、通风、机电等专业图纸管理 ○ ◐ ◐ 2 三维地 理信息 管理系 统 单元地质建模 基础地质模型 ◐ ◐ ● 瓦斯地质模型、水文地质模型 ○ ◐ ◐ 超前地质模型 ○ ○ ◐ 矿井地质建模 地表和井下地测空间数据进行三维建模 ○ ◐ ● 表 2.6.3 掘进系统配置路线表 序 号 系统 分项 配置说明和建议 等级配置参考 初级 中级 高级 1 掘进智 能控制 系统 位姿测量 选用激光雷达、超声波雷达、惯性导航、光学测 量等技术或技术组合，结合各类传感器数据，实 现掘进设备准确定位和截割轨迹监测 ○ ◐ ● 执行单元 实现掘进机回转台油缸、截割臂升降油缸、铲板 油缸、后支撑油缸的电液控制 ● ● ● 电控单元 具备控制掘进机行走机构、油泵、截割、转载机 组、风机等回路电机运转等功能，具有过压、过 流、过载、过温、断相等常规保护，漏电闭锁和 截割高、低速等互锁功能 ● ● ● 遥控器 实现掘进机视距控制功能 ● ● ● 远程控制 掘进机和转载机组具备接收控制指令、参数整 定、远程控制的功能 ● ● ● 仿形截割 具有截割头沿系统设置的截割路径程序或示范记 忆轨迹自动进行截割作业功能 ◐ ● ○ 自适应截割 应用截割进给速度与截割负载相关参数，建立截 割控制模型,实现自适应截割 ○ ● ○ 自主截割 依托自主感知、 自主决策能力， 自动规划截割工 艺路径，实现高精度自主截割 ○ ○ ● 转载机组 实现机组负载监测、过载保护、工况在线监测、 远程控制 ● ● ● 自移装置 配置机尾自移装置，实现带式输送机不停机随巷 道延伸，并具有自动张紧功能 ◐ ● ● 2 支护智 能控制 系统 自动钻架钻 车及控制 实现锚杆钻机自动上钻杆、 自动钻孔、 自动上药 卷、 自动换锚杆、 自动锚护等一整套钻锚动作， 实现锚杆作业流程自动化 ○ ● ● 自动锚护 具有自动确定锚护位置、 自动铺网、 自动钻孔、 自动安装锚杆（索） 、工况在线监测及故障诊 断、锚固质量自检验等功能 ○ ◐ ● 远程控制 具备接收控制指令、参数整定、远程控制的功能 ○ ● ● 锚护质量检 测 采用专用检测仪表对拉拔力、扭矩进行检测 ● ● ● 11 序 号 系统 分项 配置说明和建议 等级配置参考 初级 中级 高级 3 掘进工 作面智 能管控 系统 集控中心 设置井下远程集控中心或地面分控中心，具备对 巷道掘进设备进行远程操控的功能，能够实现一 键启停及智能操控 ● ● ● 有线网络 具备不低于千兆的数据传输网络 ● ● ● 无线网络 可选用 5G、4G、Wi-Fi 等无线网络技术 ● ● ● 语音通讯 掘进工作面与集控中心具备语音对讲、录音、扩 播功能 ◐ ● ● 掘进作业执 行模块 通过掘进工作面作业规程引导，实现作业计划制 定、任务下发、辅助指挥和作业质量验收等功能 ● ● ● 探水作业智 能监测 具备物探参数的上传和分析，钻探开孔定位、钻 探深度、钻孔轨迹、终孔位置等参数的智能监 测，实现工程验收、水文地质分析和钻探辅助设 计 ◐ ● ● 瓦斯钻探作 业智能监测 高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井具备瓦斯钻孔开孔定 位、钻探深度、钻孔轨迹、终孔位置以及瓦斯抽 采专项参数的智能监测，实现工程验收、瓦斯地 质分析和钻探辅助设计 ◐ ● ● 环境监测智 能分析与联 动控制 通过掘进工作面环境（粉尘、瓦斯、水等）监测 数据的智能分析，实现异常报警和掘进的智能联 动 ◐ ● ● 人员危险识 别与保护 识别掘进作业人员行为和设备运行状态，实现危 险区域人员接近、违章作业等报警、联动停机保 护 ● ● ● 掘进三维地 质 构建三维地质模型，融合物探、钻探数据信息， 并根据掘进过程中揭露的实际地质信息与工程信 息对模型进行动态修正 ◐ ◐ ● 掘进真实场 景再现 采用三维仿真技术，对掘进设备进行三维仿真， 真实反映掘进设备的位姿和运行工况 ● ● ● 采用AR 技术，对掘进设备进行三维重建，真实 反映掘进设备的位姿和运行工况 ◐ ◐ ● 巷道成形质 量及状态监 测 具备巷道和断面成型进行质量监测功能，实现远 程精准断面截割 ○ ○ ● 12 表 2.6.4 综采系统配置路线表 序 号 系 统 设 备 分项 配置说明和建议 等级配置参考 初级 中级 高级 1 割 煤 系 统 采 煤 机 自主定位 配置位置检测/编码器，具备自主确定采煤机位 置功能 ● ● ● 姿态控制 配置机身双轴倾角传感器和滚筒高度检测传感 器，具备姿态监测监控功能 ● ● ● 远程控制 具备接收集控系统控制指令的功能 ● ● ● 记忆截割 具备沿示范记忆轨迹进行工作面全循环采煤工艺 完整记忆截割功能 ● ● ● 智能调速 具备随现场工艺环境等因素智能调速功能 ○ ◐ ● 自动调高 具备随现场工艺环境自动调整滚筒采高功能 ○ ◐ ● 故障诊断与预 警 根据采煤机自身电流、温度、振动等变化情况， 对采煤机进行故障诊断及预警 ◐ ◐ ● 惯性导航系统 配置组合惯性导航系统，实现工作面直线度检测 ○ ◐ ● 煤岩识别 煤岩分界识别 ○ ○ ◐ 2 支 护 系 统 液 压 支 架 含 中 间 支 架 、 过 渡 支 架 、 端 头 支 架 电 液 控 制 系 统 传 感 器 立柱 压力 配置立柱压力传感器 ● ● ● 顶梁 倾角 配置倾角传感器，实现顶梁倾角监测 ◐ ● ● 掩护 梁倾 角★ 配置倾角传感器，实现掩护梁倾角监测 ★依据 支架架型配置） ◐ ● ● 底座 倾角 配置倾角传感器，实现底座倾角监测 ◐ ● ● 尾梁 倾角 ★ 配置倾角传感器，实现尾梁倾角监测 ★仅放顶 煤支架配置） ◐ ● ● 架高 由倾角传感器换算或直接测量支架高度 ◐ ● ● 推移 行程 推移缸内安装行程传感器，实现推移油缸行程监 测 ● ● ● 红外 接收 /发 射器 实现采煤机位置测量 ● ● ● 伸缩 梁、 护帮 板状 态★ 实现伸缩梁、护帮板状态监测 ★依据支架架型配置） ○ ◐ ● 13 序 号 系 统 设 备 分项 配置说明和建议 等级配置参考 初级 中级 高级 2 支 护 系 统 液 压 支 架 含 中 间 支