煤礦智能化開采煤巖識別技術(shù)綜述

張 強(qiáng)，張潤鑫，劉峻銘，王 聰，張赫哲，田 瑩

（山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，山東 青島 266590）

0 引 言

能源是關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)社會全局發(fā)展的重要問題，保證能源長期穩(wěn)定供給對于維護(hù)國家穩(wěn)定發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義；相比石油、天然氣等化石能源產(chǎn)量，我國煤炭資源年產(chǎn)量占據(jù)世界煤炭總產(chǎn)量50%以上，根據(jù)相關(guān)研究，預(yù)計2030—2050 年，煤炭占我國一次能源消費比重仍將保持在50%以上［1］。 此外，應(yīng)對煤炭價格上漲出現(xiàn)的“限電”現(xiàn)象，國家發(fā)改委明確指出：堅持“限電不拉閘”，在確保安全的前提下全力增產(chǎn)增供煤炭，讓電力價格合理反映電力供需和成本變化［2］。

保障煤炭供應(yīng)以提高工作面的開采效率和后期煤巖矸的分選效率為主；綜采工作面中，煤巖突變導(dǎo)致開采難度增加，截齒磨損加劇導(dǎo)致采掘機(jī)械的故障率提高，同時也提高了巖石占比，增加了后續(xù)分選的工作量，降低了煤炭生產(chǎn)效率；在綜放工作面中，巖石強(qiáng)度高、密度大，巖石長期的垮落沖擊極易對支架造成損傷，既增加了后續(xù)的分選難度又造成了巷道安全隱患，此外開采深度的不斷增加為煤炭高效生產(chǎn)帶來了挑戰(zhàn)，因此國家提倡無人化／智能化開采達(dá)到高產(chǎn)、高效、安全目標(biāo)，進(jìn)而保障煤炭的供給。實現(xiàn)智能化開采，首先要解決煤巖識別的難題［3］，這也是國家能源科技“十二五”規(guī)劃中提出的重點待解決問題［4］，無論在綜采工作面還是綜放工作面，煤巖識別技術(shù)都是制約煤炭智能開采的關(guān)鍵難題；……