为寻求智能化露天煤矿统一的设计思想和建设内容,确保露天煤矿智能化建设的实效,针对目前露天煤矿山普遍存在的重"软"系统建设,轻"硬"工艺装备变革,重业务系统建设、轻数据价值挖掘,偏离需求片面追求无人化,忽视智能化建设的经济属性等问题,厘定了围绕"人""设备""系统"3条主线的建设内容,明确了将露天煤矿智能化程度分为初级、中级、高级3个阶段的智能化分级建设原则,提出了实现矿山全要素、全过程、全生命周期个性化安全稳定运行的露天煤矿智能化建设的总体目标.通过解析露天煤矿生产和智能化建设的特征,提出了工艺为本、分级建设、价值导向、有序推进和虚实共生的智能化露天煤矿总体设计策略,以期指导我国露天煤矿智能化建设系统化、科学化和规范化.基于我国煤矿露天开采技术和工艺装备水平的现状及矿山的现实需求,提出了露天煤矿智能化建设应以工艺作为基本的出发点和落脚点,而并非片面追求少人或无人的发展本质.我国露天煤矿智能化建设的首要任务和核心关键是攻克连续和半连续开采工艺核心装备的卡脖子难题,建立工艺系统机理模型,基于泛在连接技术实现设备群的全面互联和数据的全面采集管理,再进行大数据分析和智能决策.基于工业互联网平台体系架构思想,建立了"感知层、接入层、边缘层、智能化煤矿工业互联网平台层和综合管控平台层"的5层智能化露天煤矿平台架构.感知层实现露天煤矿"人-机-环-管"信息的全面感知;接入层利用智能数据网关模块技术实现感知层数据的实时传输;边缘层依托协议转换技术实现多源异构数据的协议转换、归一化和边缘集成;智能化煤矿工业互联网平台层由物联网管理平台、云计算平台、技术中台、业务中台和数据中台等组成,构建可扩展的开放式云操作系统;综合管控平台层提供了设计、生产、管理、服务等一系列创新性业务应用,实现独立决策与控制、数据共享和系统间的智能联动.构建了智能化技术驱动的露天煤矿智能开采技术的5大主要应用场景,提出了智能化露天煤矿初、中、高三级的建设内容,明确了露天煤矿智能化建设的基本规律,即矿山必须以智能化建设的价值创造为评价准则确定相关建设内容及合理的投入规模,方可形成智能化矿山建设的最终价值.

智能矿山;露天煤矿;智能开采;工业互联网

王忠鑫;辛凤阳;宋波;曾祥玉;刘英璐;王金金;田凤亮;赵明;李杰;李申岩

中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司,辽宁 沈阳 110015;辽宁工程技术大学 矿业学院,辽宁 阜新 123000

煤炭科学技术

[1]王忠鑫;辛凤阳;宋波;曾祥玉;刘英璐;王金金;田凤亮;赵明;李杰;李申岩-.论露天煤矿智能化建设总体设计)[J].煤炭科学技术,2022(02):37-46

连续开采工艺

露天煤矿,煤矿智能化建设,总体设计,设计思想,建设内容,煤矿山,工艺装备,业务系统,数据价值挖掘,求片,片面追求,无人化,经济属性,厘定,中级,分级建设,建设原则,安全稳定运行,总体目标,煤矿生产,价值导向,有序推进,虚实共生,设计策略,期指,露天开采,装备水平,落脚点,人的发展,发展本质,首要任务,攻克,半连续,核心装备,卡脖子,工艺系统,系统机理,机理模型,泛在连接,连接技术,联和,采集管理,智能决策,工业互联网平台,平台体系,体系架构,构思,感知层,接入层,智能化煤矿,煤矿工,综合管控平台,平台架构,现露,全面感知,数据网关,层数,实时传输,协议转换,转换技术,多源异构数据,物联网管理,云计算平台,技术中台,业务中台,数据中台,可扩展,云操作,操作系统,业务应用,立决,决策与控制,智能联动,智能化技术,技术驱动,煤矿智能开采,智能开采技术,主要应用,高三,基本规律,价值创造,评价准则,投入规模,智能化矿山建设,智能矿山

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