核心推送《智能矿山》“智能树模矿井”专栏刊载的论文，邀请天下各矿井分享最新智能化作战功劳、亮点与阅历，旨正在发扬类型智能树模矿井引颈功用，鼓舞我邦矿山智能化作战高质料起色。截至目前，《智能矿山》杂志已刊载68家矿井智能化作战功劳论文117篇。
第一作家：于波，高级工程师，现任陕西长武亭南煤业有限义务公司总司理，闭键从事煤矿智能化采煤本事行使、智能装置与自愿化体例研发的闭联探求处事。E-mail：。
作家单元：陕西长武亭南煤业有限义务公司；中煤科工开采探求院有限公司；六合科技股份有限公司
援用样子：于波，陈志刚，于庆海，等. 亭南煤矿众元患难下综放处事面智能化作战实习[J]. 智能矿山，2025，6(4)：16-22.
陕西长武亭南煤业有限义务公司亭南煤矿井田面积35.54 km，审定坐褥才略450万t/a。2006年10月投产今后，开采领域和深度不休加大，矿井安详束缚难度延续攀升。为破解高瓦斯、强报复、大涌水繁复地质条款安详高效开采困难，亭南煤矿搭修全时空众元立体防灾治灾精准防控编制。
先后发展了处事面智能化开采本事探求，优化了面长与支护参数，研制了大处事阻力强力自愿放煤支架，霸占了自愿放煤、基于煤流均衡“三机”协同左右、处事面职员安详保护、处事面智能降尘、自愿排水清淤等系列本事困难，修玉成矿首个238 m智能化综放处事面，告竣了众元患难叠加繁复地质条款下采煤机追念割煤、跟机移架、三角煤自愿截割、三机两架协同左右、数据集成交融、放煤形态自愿感知与左右、处事面视频监控与装备形态长途监控的褂讪运转，处事面采煤机自愿化率与跟机率均87%，酿成智能化自愿割煤+人工干与辅助放煤的智能化放顶煤开采坐褥形式。
亭南煤矿2412综放处事面长度2 115 m，方向长度238 m，最大煤厚16.4 m，均匀煤厚11.3 m，埋深414~773 m，直接顶以砂质泥岩、泥岩为主，岩性松软，岩体强度低，承载才略低；回采时期预测平常涌水量为542 m/h，最大涌水量813 m/h；属于高瓦斯、中等报复伤害性处事面，绝对瓦斯涌出量为17.04 m/min、相对瓦斯涌出量为2.68 m/t。
针对高瓦斯、大涌水、强报复众元患难耦合叠加困难，亭南煤矿提出先治后产、以智促产的双轮驱动策略，饱动宏大患难处置与智能化矿山作战相纠合，查究众元患难耦合叠加、繁复地质条款特厚煤层综放处事面智能化作战道途。
瓦斯自愿监测服从分源监测、全盘布控的规矩，安设安详监测体例，正在2412处事面超前支架、进风与回风隅角等处成立瓦斯查抄点，处事面高瓦斯区域安插瓦斯传感器，构修处事面瓦斯自愿监测汇集，及时监测处事面瓦斯含量，做到全盘布控、不留死角，“一通三防”智能归纳管控平台如图1所示。
瓦斯智能抽采服从先抽后采、超前预抽的规矩，正在2412程序巷、西翼进风大巷等布设6个千米钻场，引进ZDY20000LD型煤矿用全液压坑道钻机施工120 mm钻孔，正在2412处事面创出单孔孔深1 506 m的好收效，突破彬长地域定向长钻孔孔深记载；研发众级扩孔工艺，正在2412回风巷及西翼进风大巷运料道布设12个高位钻孔；引进ZDY7300LX型钻机，正在2412运输巷及回风巷布设332个顺层钻孔，全方位实行处事面瓦斯抽采，将处事面瓦斯含量降到可采领域，ZDY20000LD型千米钻机如图2所示。
瓦斯操纵方面周旋瓦斯抽采、操纵并举的规矩，作战了张家咀瓦斯发电站和中塬风井2座地面瓦斯发电站，装备17台瓦斯发电机组，装机总容量10 200 kW/h，操纵柴油压燃本事，告竣瓦斯浓度5%发电，知足主、副井应急供电条件，张家咀瓦斯发电站如图3所示。
智能透风盘绕体例牢靠、装置进步、束缚科学、计划智能的宗旨，研发矿井透风智能归纳管控平台，通过透风汇集智能优化、装置秤谌晋升和智能算法行使，确保矿井透风体例褂讪牢靠运转。
安设微震、应力、地音监测体例，连结研发顶板爆破孔自愿装药机，精准定位与语音指挥一体化智能限员装配，配合钻屑法与CT探测卸压成绩检测装配，告竣处置区域精准圈定与靶向处置，构修酿成区域与个人、动载与静载相纠合的归纳管控防冲处置本事编制，创设报复地压处事面低应力下回采条款，矿压监测体例如图4所示，2412处事面智能限员装配如图5所示。
落实紧密探查、疏防纠合、清污分流、集合排水的水害防处置念，操纵水文动态监测体例归纳领会处事面回采与洛河组含水层水位转变特征，鉴定回采对处事面含水层的影响，晋升水害防控的主动性。基于引、重、分、清、压、排的处事面水害处置思绪，优化两巷集合排水点，研发3级自愿排水清淤体例，分级重淀惩罚、分类自愿清淤，告竣煤粉进仓量下降和净水入仓，进步大涌水处事面水害防治的安详性，水文动态监测预警体例如图6所示。
亭南煤矿采煤机装机总功率由930 kW晋升到1 860 kW，装备高强度、高抗压摇臂和破岩型截割滚筒，进步截割效果，自愿跟机形式下截割速率5.5~7.0 m/min，告竣单面达产。安设地位监测、摇臂角度感知、摇臂调高、油位、油温、瓦斯监测等传感器，具备自立定位、状貌监测、长途左右、无线遥控、工况检测、阻滞诊断等功效，告竣瓦斯超限自愿预警停机。采煤机牵引部两头安设YYT-G60射雾器，操纵喷雾泵高压水自愿驱动电扇转动，告竣采煤机无电耗自愿喷雾降尘功课，MG750/1860—GWD采煤机如图7所示。
研制彬长矿区首套10 m以上特厚煤层智能强力放顶煤液压支架，处事阻力到达20 000 kN，知足报复地压特厚煤层繁复条款处事面支护必要；液压支架装备压力、行程、倾角传感器，配合电液左右体例，告竣支架初撑力智能监测、自愿补压和支护形态特殊预警，进步了液压支架跟机移架效果；支架尾梁和插板安设倾角和雷达测距传感器，自愿监测尾梁和插板正在放煤经过中的倾角与行程，基于放煤空间位态、放煤口开度与顶煤冒落速率、样子的量化相闭，酿成自立左右为主、人工终端干与为辅的智能放煤本事，ZF20000/26/48液压支架如图8所示，倾角与毫米波雷达如图9所示。
升级改制刮板输送机监控体例，装备永磁同步变频调速一体机，具备运转工况监测、断链停机保卫、阻滞诊断等功效，遵循前后部刮板输送机电机功率、电流、转矩等参数自立计划前后部刮板输送机运输煤量，基于刮板输送机煤流超负荷、煤流平衡、煤流空载或少载形态的智能监测，自愿调动前后部刮板输送机运转速率、采煤机截割速率和液压支架放煤口巨细，SGZ1000/2×1000刮板输送机如图10所示。
带式输送机具备煤量、带速、温度等运转工况自愿监测和长途左右功效，基于永磁同步滚筒+变频器的软启动体例，告竣带式输送机0~3.15 m/s智能调速、节能运转，比拟守旧带式输送机节能降耗20%~30%。带式输送机安插RBCDD隔爆型带式电磁除铁器，除去搀杂正在煤流中的锚杆、锚索等铁磁性物质；安设2PLF120/200型粉碎机，告竣大块煤和矸石粉碎；安设SWD1810脱水筛，裁减原煤含水量，告竣煤水辞别，保护了主煤流高牢靠运输。
修成了智能3 000 m远间隔供液体例，具有智能化集成左右、体例运转讯息检测与上传等功效，告竣乳化液浓度 维持正在3%~5% 恒压供液。针对矿井水质差、长途供液管途内壁锈蚀重要，高压反冲洗滤芯梗塞，重要影响处事面液压体例褂讪运转，正在井下一盘区创办矿井水深度惩罚体例，2412泵站安设净化水装配，酿成2级冗余净化水体例，集成自愿配液站、具备进水过滤、高压反冲洗、自愿配液、液位自愿左右功效，晋升供液体例质料，保护智能化体例常态化高效运转，高压过滤器滤芯（众级过滤行使前后比较）如图11所示，2412处事面水净化前后比较如图12所示。
创办时面和井下2级智能集控核心，装置SAC电液控体例、SAM自愿化体例及采煤机自愿化开采体例，及时获取处事面输送机、转载机、粉碎机等装备讯息，打破三角煤破煤、扫底、浮煤整理和端头支架协同左右自愿运转困难，具备自愿跟机移架、采煤机追念截割、三角煤自愿截割、跟机自愿放煤及端头三机两架协同左右功效，告竣处事面装备形态监测与显示、能耗领会、阻滞诊断与自愿预警；优化综放处事面智能化回采工艺与左右秩序，开拓伪斜左右软件，告竣液压支架状貌智能感知、采煤机长途左右、输送机上窜下滑监控与自愿跟机移架等常态化运转。
搭修了综放处事面大数据领会平台，基于支架处事阻力、轮回末阻力、最大初撑力等史乘数据和矿压浮现纪律领会，告竣处事面来压步距、来压强度超前预判，为处事面安详推采、现场职员装备安详供应数据维持；智能集控核心告竣综放处事面装备的一键启停、单台装备长途启停和处事面“三机”装备集合左右，自愿跟机移架率、采煤机自愿截割率均87%，井上/井下智能集控核心如图13所示。
研发了清淤机+钻孔泄水+刮板上料机+旋流高频筛+水仓清仓机+压滤机的全流程3级自愿排水清淤体例。处事面煤泥水由回风巷清淤机实行1级惩罚；随后由泄水管道自流至处事面下90 m二四盘区泄水回风巷内，管道下方150 m领域内搭修挡墙、成立重淀池实行2级惩罚；重淀池煤泥水内成立刮板式上料机，煤泥水中3 mm颗粒物经重力脱水，转运至联络巷转载带式输送机，3 mm颗粒物经煤泥水密集到集水池，由排水泵排到二四盘区泄水回风巷实行3级惩罚，煤泥水经煤泥水入料机输送到煤泥水浓缩机，浓缩成0.074 mm颗粒物随溢流管道进入集水池，0.074 mm颗粒物随底流进入振动筛式固液辞别机，经脱水筛上0.3 mm颗粒物转运至带式输送机，筛下0.3 mm颗粒物随底流浪入集水池，煤泥水密集到水仓口集水池内，重淀之晚辈入水仓。基于全流程3级自愿排水清淤体例，知足大涌水处事面自愿排水与淤泥自愿驱除必要，3级自愿排水清淤体例如图14所示。
2412处事面行使全套智能化妆置，采煤机装机总功率由930 kW晋升到1 860 kW，自愿跟机形式下截割速率5.5 m/min。原双处事面坐褥每天参加坐褥功课人数72人，智能化处事面修成后，每天仅需参加坐褥功课职员24人，每班8人，坐褥效果晋升45%。
处事面采煤机追念截割、三角煤自愿截割、跟机移架与三机两架协同左右等常态化运转。坐褥时期，支架工仅需巡视和填补拉架，煤机司机由专职操作转动为巡视和监护，放煤工仅需人工辅助干与放煤。查究推行集约化坐褥轨制，每周二、周五长时检修4 h，其余时候每天检修1 h，工人每月轮歇8天，到达智能化减人提效，下降劳动强度的宗旨。
2412处事面带式输送机接纳永磁同步滚筒驱动，转载机、刮板输送机、乳化泵均采用变频一体机，具备高压异步电动机重载软启动、软泊车和运转经过自愿左右功效，启动电流小、力矩大、速率平定、对电网报复小，节俭电能20%~30%，与2408处事面比拟，日均匀节电1 286 kW·h，明显下降坐褥本钱。
正在200 m综放处事面成熟阅历根本上，归纳探求患难影响要素以及装备坐褥才略，将200 m面宽优化为238 m，共计节流4 000 m巷道掘进的人工、装备、资料本钱参加，处事面安撤本钱裁减272万元，接受长度2 000 m 共计4.8万t煤柱。
周旋瓦斯抽采和操纵并举的规矩，修有张家咀瓦斯发电站和中塬风井瓦斯发电站，操纵柴油压燃本事，告竣瓦斯浓度5%发电，知足主、副井应急供电条件。自投用今后，累计操纵瓦斯9 522万m，发电19 044万kWh，节俭电费10 474万元，减排二氧化碳1 289万t。
处事面液压支架安设采高、压力、行程、倾角及毫米波雷达传感器，告竣支架初撑力智能监测自愿补压和俯仰角、倾斜特殊形态监测预警，诱导功课职员实时调动支架形态，保障支架对顶板的有用支护。同时，采煤机追念截割，告竣自愿监控与滚筒高度的精准左右，保障了顶底板的截割平整度，为支架自愿拉移供应了有利条款，进步处事面工程质料。
通过推行三位一体瓦斯安详防治本事、归纳管控报复地压防治本事与主动防控水害安详防治本事，构修了处事面全时空众元立体防灾治灾精准防控本事编制，告竣了煤矿瓦斯、报复地压、水害等众元患难的精准预判、超前预警和科学防治，告竣了高瓦斯矿井低瓦斯开采和处事面有水无害，全盘晋升矿井安详束缚秤谌。
基于引、重、分、清、压、排的处事面水害处置思绪，修成清淤机+钻孔泄水+刮板上料机+旋流高频筛+水仓清仓机+压滤机为一体的3级自愿排水清淤体例，告竣煤粉进仓量下降和净水入仓。对标守旧巷道水泵管传排水，每年可裁减2次水仓清捞，服从每次60天实行计划，每班清捞水仓4人，年可节俭人工本钱55万元，有力晋升矿井排水安详。
基于机器化换人、自愿化减人、智能化少人的智能采煤处事面作战理念，亭南煤矿正在智能化综放处事面作战和行使经过中，安身2412采煤处事面的实质条款，正在引入成套SAC、SAM等综采自愿化体例的根本上，优化采煤处事面回采工艺流程，告竣了处事面液压支架自愿跟机移架、采煤机追念截割、三角煤自愿截割和放煤口自愿左右，液压支架自愿跟机移架常态化运转87%，保护高瓦斯、强报复、大涌水繁复条款下的安详高效坐褥。2412智能化综放处事面的获胜作战为陕西彬长矿区以及相仿条款下的综放处事面智能化作战供应可复制鉴戒的亭南计划。
煤炭科学探求总院期刊出书公司具有科技期刊21种。此中，SCI收录1种，Ei收录5种、CSCD收录6种、Scopus收录7种、中文焦点期刊9种、中邦科技焦点期刊11种、中邦科技期刊突出行径安放入选期刊4种，是煤炭行业最紧张的科技窗口与学术相易阵脚，也是行业最大最巨子的期刊集群。
月刊CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139，聚焦矿山智能化范围产学研用新转机的归纳性本事刊物。
新书订阅 ┃《中邦煤矿智能化起色告诉（2024年）》（王法律，刘峰 主编）
