近日，由中國華電內(nèi)蒙古蒙泰不連溝煤業(yè)有限責(zé)任公司、中國礦業(yè)大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的“基于領(lǐng)域大數(shù)據(jù)與知識雙驅(qū)動的巷道智能支護設(shè)計系統(tǒng)”正式投入應(yīng)用，標(biāo)志著我國煤礦巷道支護設(shè)計邁入智能化、數(shù)字化新階段。該技術(shù)通過融合人工智能、大數(shù)據(jù)與云計算，攻克了傳統(tǒng)支護設(shè)計依賴經(jīng)驗、效率低、安全隱患多等難題，為煤礦安全生產(chǎn)和高效運營提供了創(chuàng)新解決方案。
技術(shù)創(chuàng)新：數(shù)據(jù)驅(qū)動，智能決策
該系統(tǒng)首次搭建了多源信息融合的巷道圍巖失穩(wěn)災(zāi)變模擬平臺，能夠動態(tài)監(jiān)測地質(zhì)條件、礦壓變化等多維度數(shù)據(jù)，精準識別巷道圍巖變形主控因素。通過深度學(xué)習(xí)模型，智能抽取全國50余個礦區(qū)的40余萬項支護案例數(shù)據(jù)，并結(jié)合涉及地下工程支護的17本國家行業(yè)規(guī)范，構(gòu)建了覆蓋“卸壓-升強-控穩(wěn)”全流程的支護規(guī)則知識庫。在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)創(chuàng)新性地提出基于預(yù)訓(xùn)練的異構(gòu)圖注意力網(wǎng)絡(luò)模型，實現(xiàn)了支護參數(shù)的智能化預(yù)測，準確率超過98%，單方案生成時間小于1秒，效率較傳統(tǒng)人工設(shè)計提升數(shù)十倍。
應(yīng)用成效：降本增效，保障安全
在不連溝煤礦的工業(yè)性試驗中，該系統(tǒng)累計應(yīng)用于5000米巷道支護設(shè)計，成效顯著，支護材料成本每米節(jié)約1000元，總成本減少500萬元，設(shè)計冗余浪費顯著減少;掘進效率提高15%，停工待工損失大幅降低;通過精準的合規(guī)性校驗與力學(xué)仿真，有效規(guī)避了因設(shè)計不合理導(dǎo)致的冒頂、變形等事故風(fēng)險，為煤礦安全生產(chǎn)筑牢屏障。
此外，系統(tǒng)還實現(xiàn)了支護方案智能生成、規(guī)程自動編制、CAD出圖一體化服務(wù)，技術(shù)人員工作量減少80%，設(shè)計周期從數(shù)天壓縮至幾分鐘，徹底改變了傳統(tǒng)依賴人工繪圖的低效模式。
行業(yè)影響：引領(lǐng)智能化轉(zhuǎn)型
該技術(shù)的成功應(yīng)用，為煤礦行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型樹立了標(biāo)桿，中國煤炭工業(yè)協(xié)會支護專家委員會對于本項目給予高度評價：“團隊建立了煤炭主產(chǎn)區(qū)巷道支護設(shè)計核心數(shù)據(jù)庫與國家煤炭行業(yè)規(guī)范標(biāo)準知識庫，為實現(xiàn)煤礦巷道支護設(shè)計科學(xué)化、自動化、智能化建設(shè)奠定了良好基礎(chǔ)?！?，研究成果被列入2023年度中國煤礦支護領(lǐng)域十大進展。圍繞該系統(tǒng)研究，團隊已授權(quán)發(fā)明專利11項，發(fā)表高水平論文20篇，培養(yǎng)碩博人才33名，技術(shù)成果覆蓋全國多礦區(qū)，未來有望推廣至更多復(fù)雜地質(zhì)條件的礦山場景。中國礦業(yè)大學(xué)項目負責(zé)人表示：“這一系統(tǒng)不僅解決了當(dāng)前煤礦支護的痛點，更為智能礦山建設(shè)提供了核心技術(shù)支持，將推動行業(yè)向自動化、數(shù)字化方向加速邁進?！?/span>
隨著煤炭開采深度增加、環(huán)境復(fù)雜度提升，智能支護技術(shù)的普及將成為保障礦山安全高效生產(chǎn)的關(guān)鍵。這一突破性成果，不僅彰顯了我國在礦業(yè)科技領(lǐng)域的創(chuàng)新能力，也為全球煤炭行業(yè)提供了可復(fù)制的“中國方案”。
來源：安全貓話安全
