薄煤層智能開采工作面煤層透明化地質(zhì)勘查技術(shù)

劉小雄，王海軍

(1.國家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)有限公司 榆家梁煤礦，陜西 榆林 719315；2.中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，陜西 西安 710077)

0 引 言

薄煤層廣泛分布于我國80多個(gè)礦區(qū)，工業(yè)儲(chǔ)量豐富，可達(dá)98.3億t，其中可采儲(chǔ)量約為65億t，占全部可采儲(chǔ)量的 20%左右[1-2]，但是薄煤層的開采過程中，較大的勞動(dòng)強(qiáng)度、極低的機(jī)械化程度和經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致各類礦區(qū)普遍存在棄采現(xiàn)象，造成了煤炭資源的浪費(fèi)。薄煤層產(chǎn)量僅占全國煤炭產(chǎn)量的10%左右[3]，安全高效開采薄煤層是提高煤炭資源采出率的重要途徑[4]。相較于中厚煤層和厚煤層，薄煤層開采有如下特征:①采掘空間狹小，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)空間有限，人員活動(dòng)區(qū)域小，且易受地質(zhì)條件影響[5]；②人員在工作面行走、作業(yè)困難，勞動(dòng)強(qiáng)度大；③作業(yè)環(huán)境惡劣，職業(yè)危害加大。因此，需研發(fā)配套的智能開采技術(shù)，以此增加薄煤層開采的自動(dòng)化程度，降低開采成本，增加開采效益[4]。智能化開采也是我國煤炭行業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的必由之路[6]，目前，我國煤礦仍處于智能化開采的初級(jí)階段[7]。薄煤層的智能化開采是在綠色開采理念指導(dǎo)下，采用成套智能化采煤裝備和人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工作面規(guī)模化安全高效綠色開采[4]。

國能神東煤炭集團(tuán)1985年開工建設(shè)以來，見證了我國煤礦開采機(jī)械化、自動(dòng)化發(fā)展歷程；20世紀(jì)90年代引進(jìn)了成套綜采設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了全機(jī)械化開采工藝；2004年開始探索自動(dòng)化開采工藝，并自主研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綜采自動(dòng)化技術(shù)；先后經(jīng)歷了自動(dòng)化1.0、2.0、3.0和4.0四個(gè)發(fā)展階段[8]。……