高瓦斯综放工作面智能放煤关键技术研究与应用

目前高瓦斯综放工作面的智能化放煤面临着许多难题,主要包括煤矸识别精度较差、煤流与瓦斯浓度的控制不够全面、跟机工艺设计研发繁琐、控制系统响应较慢。为解决这些问题,研发了基于5G通信的云边端协同智能放煤控制系统,包括5G网络、云端服务器、边缘处理器、终端执行设备等,系统具有较高的数据传输速度、控制响应速度和数据处理能力,在对综放开采放煤工艺参数和智能放煤工艺流程分析的基础上,详细阐述了煤矸识别技术、大块煤识别与煤流负荷平衡技术、瓦斯安全联动控制技术、跟机放煤数字孪生技术四大智能放煤关键技术。在保德煤矿81309综放工作面进行应用试验,采用智能综放技术后,顶煤采出率由86%上升到93%,煤炭含矸率由21%下降到15%,总的生产效率提高了10%,放煤作业人员由原来的3~4人减少为1~2人。开发的基于5G通信的云边端协同智能放煤控制系统及其关键技术也可以推广到其他综放工作面,对煤矿减人增效和安全高效开采具有重要价值。