復雜條件工作面智能化開采關鍵技術及發展趨勢

張帥，任懷偉，韓安，鞏師鑫

（1.煤炭科學研究總院,北京 100013；2.中煤科工開采研究院有限公司,北京 100013；3.天地（常州）自動化股份有限公司,江蘇 常州 213015）

0 引言

煤炭是我國的基礎能源，是國家能源安全的“壓艙石”[1]。當前，煤礦智能化已成為行業高質量發展的核心技術支撐[2-4]。2020 年2 月，國家發改委、能源局等八部委聯合發布了《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》，推動了煤炭行業先進技術的快速落地應用。目前，已經確定71 個煤礦作為國家首批智能化示范建設煤礦。內蒙古、陜西、山西等產煤大省也相繼出臺政策，推動煤礦智能化建設，大幅提升了煤炭生產技術水平。在全礦井智能化建設的同時，智能化開采作為核心工藝環節，面臨著不同的地質條件，其能否實現安全、高效、智能化作業直接決定了全礦井的智能化水平。

在煤層賦存條件相對簡單的條件下，形成了薄、中厚、厚煤層綜采和特厚煤層綜放開采4 種較為成熟的智能化高效開采模式[5]，對同類地質條件的煤層開采具有較強的參考價值。然而，深部復雜條件煤層更需要智能化開采，實現難度也最大。

經歷數十年的持續大規模開采，淺部地質構造簡單、賦存穩定的煤炭資源日益枯竭，深部復雜條件煤層逐步成為某些礦區的主采煤層。復雜條件煤層智能化開采是當前煤炭技術發展迫切需要解決的難題。所謂復雜開采條件是指地質條件在開采過程中發生變化（持續的或突然的），且變化的參數不止1 個，存在疊加效應，例如煤層厚度、傾斜角度、斷層/夾矸、瓦斯涌出、頂板來壓等情況。……