近日,由中国华电内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司、中国矿业大学联合研发的“基于领域大数据与知识双驱动的巷道智能支护设计系统”正式投入应用,标志着我国煤矿巷道支护设计迈入智能化、数字化新阶段。该技术通过融合人工智能、大数据与云计算,攻克了传统支护设计依赖经验、效率低、安全隐患多等难题,为煤矿安全生产和高效运营提供了创新解决方案。
技术创新:数据驱动,智能决策
该系统首次搭建了多源信息融合的巷道围岩失稳灾变模拟平台,能够动态监测地质条件、矿压变化等多维度数据,精准识别巷道围岩变形主控因素。通过深度学习模型,智能抽取全国50余个矿区的40余万项支护案例数据,并结合涉及地下工程支护的17本国家行业规范,构建了覆盖“卸压-升强-控稳”全流程的支护规则知识库。在此基础上,系统创新性地提出基于预训练的异构图注意力网络模型,实现了支护参数的智能化预测,准确率超过98%,单方案生成时间小于1秒,效率较传统人工设计提升数十倍。
应用成效:降本增效,保障安全
在不连沟煤矿的工业性试验中,该系统累计应用于5000米巷道支护设计,成效显著,支护材料成本每米节约1000元,总成本减少500万元,设计冗余浪费显著减少;掘进效率提高15%,停工待工损失大幅降低;通过精准的合规性校验与力学仿真,有效规避了因设计不合理导致的冒顶、变形等事故风险,为煤矿安全生产筑牢屏障。
此外,系统还实现了支护方案智能生成、规程自动编制、CAD出图一体化服务,技术人员工作量减少80%,设计周期从数天压缩至几分钟,彻底改变了传统依赖人工绘图的低效模式。
行业影响:引领智能化转型
该技术的成功应用,为煤矿行业智能化转型树立了标杆,中国煤炭工业协会支护专家委员会对于本项目给予高度评价:“团队建立了煤炭主产区巷道支护设计核心数据库与国家煤炭行业规范标准知识库,为实现煤矿巷道支护设计科学化、自动化、智能化建设奠定了良好基础。”,研究成果被列入2023年度中国煤矿支护领域十大进展。围绕该系统研究,团队已授权发明专利11项,发表高水平论文20篇,培养硕博人才33名,技术成果覆盖全国多矿区,未来有望推广至飞禽走兽老虎机复杂地质条件的矿山场景。中国矿业大学项目负责人表示:“这一系统不仅解决了当前煤矿支护的痛点,更为智能矿山建设提供了核心技术支持,将推动行业向自动化、数字化方向加速迈进。”
随着煤炭开采深度增加、环境复杂度提升,智能支护技术的普及将成为保障矿山安全高效生产的关键。这一突破性成果,不仅彰显了我国在矿业科技领域的创新能力,也为全球煤炭行业提供了可复制的“中国方案”。
来源:安全猫话安全