MTT 1358-2026智能化综采工作面自主规划开采技术要求

智能化综采工作面自主规划开采技术要求Technicalrequirementsfora2026-06-26发布2026-12-26实施中国标准出版社I 2规范性引用文件 13术语和定义 14缩略语 15一般要求 26地质保障要求 27工艺要求 28设备系统要求 39其他要求 4附录A(规范性)智能化综采工作面技术路线图 5Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国煤炭工业协会提出。本文件由中国煤炭工业协会标准化专家组归口。本文件起草单位：陕西陕煤黄陵矿业有限公司、应急管理大学、陕西黄陵二号煤矿有限公司、中国煤炭工业协会生产力促进中心、北京天玛智控科技股份有限公司。1智能化综采工作面自主规划开采1范围本文件规定了智能化综采工作面自主规划开采技术的一般要求、地质保障要求、工艺要求、设备系统本文件适用于综采工作面的智能化自主规划开采。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本GB25974.1煤矿用液压支架第1部分：通用技术条件GB/T35060.1滚筒采煤机通用技术条件第1部分：整机GB/T37768中厚煤层综采工作面总体配套技术条件GB/T37771煤矿综采工作面总体配套导则GB50215煤炭工业矿井设计规范GB50533煤矿井下辅助运输设计规范GB50536煤矿综采采区设计规范GB51179煤矿井下煤炭运输设计规范GB/T51272煤炭工业智能化矿井设计标准NB/T10742智能化综采工作面设计规范NB/T10743智能化综采工作面验收规范3术语和定义GB50215、GB/T51272、NB/T10742、NB/T10743界定的以及下列术语和定义适用于本文件。自主规划开采autonomousplanningandmining融合动态地质探测、大数据分析、边缘计算、导航定位等技术，基于动态地质模型构建开采规划模型，自动生成采煤机截割、液压支架移架、运输设备联动等控制指令，实现工作面设备协同自主作业、开采工艺动态优化的开采方式。4缩略语下列缩略语适用于本文件。App:应用程序(Application)CAN:控制器局域网总线(ControllerAreaNetwork)25一般要求5.1煤层地质条件应满足智能化综采工作面自主规划开采要求。5.2应有专项设计并编制专项作业规程，包括工作面巷道设计、设备选型设计、自主规划开采控制系统设计、配套生产系统设计。5.3应配备智能采煤机、液压支架、智能刮板输送机、巡检机器人等设备，并具备远程监控和自适应控制能力。5.4应搭建动态地质模型、大数据分析智能决策平台及自主规划开采控制中心：a)动态地质模型的构建过程应包括地质综合探测、初始静态三维地质建模、动态更新和高精度动态地质模型构建；b)大数据分析智能决策平台的搭建过程应包括大数据平台搭建、大数据融合、规划开采模型构建、分析决策和机器学习；c)自主规划开采控制中心的创建应包括搭建控制中心、实现导航定位、自主规划控制和数字孪生5.5智能化综采工作面自主规划开采技术路线应按附录A的要求进行。6地质保障要求智能化综采工作面自主规划开采地质保障应满足GB50215、GB50536、NB/T10742、NB/T10743a)应掌握煤矿地质环境背景条件、采矿工艺和开采历史及现状，合理布设地质环境探测网点，重点探测煤矿地质环境问题集中分布、危害严重、动态明显的区域；b)应对工作面进行地质综合探测，探测精度满足自主规划截割要求；c)探测数据采集后，应对探测数据进行预处理；d)应根据探测成果，对探测区域的地质环境问题变化趋势做预判与预警；e)应建有地质信息数据库，实现地质数据、工程数据数字化存储；f)应建立综采工作面三维地质模型，并根据实际揭露数据进行动态更新；g)应结合动态地质模型、开采工艺及设备模型，建立开采工艺模型和规划开采模型；h)建立的开采工艺模型和规划开采模型应保留历史模型版本，支持回溯对比与误差分析；i)应进行开采工艺模型和规划开采模型的融合迭代；j)应支持矿井地质数据推演、地质建模、地质数据可视化；k)探测方法宜采用定性分析法(层次分析——专家打分法)、时间序列分析法(移动平均法、指数平7工艺要求7.1自主规划开采模型与算法要求7.1.1智能化综采工作面自主规划开采模型应满足GB/T35060.1、GB/T37771、NB/T10742、NB/T10743的规定。7.1.2规划开采模型应包括采煤机规划截割模型、液压支架规划控制模型、刮板输送机规划控制模型、3智能三机协同控制模型、负荷均衡控制模型：a)采煤机规划截割模型应包含规划截割曲线及工艺控制参数；b)液压支架规划控制模型应包含液压支架推移曲线及工艺控制参数；c)刮板输送机规划控制模型应包含刮板输送机直线度曲线及工艺控制参数；d)智能三机协同控制模型应包含三机协同控制策略及工艺控制参数；e)负荷均衡控制模型应包含负荷均衡调整参数和控制策略；f)应建立断电记忆规划开采模型；h)应支持手动修正规划及自动优化更新。7.1.3自主规划开采算法应包括深度学习、差值迭代更新、传统优化与混合算法等，宜支持自学习、效能评价、优化迭代，宜具备在线学习和自适应更新能力，宜支持边缘计算等轻量化架构。7.2自主规划开采控制系统要求智能化综采工作面自主规划开采控制系统应满足GB/T35060.1、GB/T37771、NB/T10742、a)应支持自动获取采煤机规划开采模型、数据下发及自主控制；b)应支持自动获取液压支架规划开采模型、数据下发及自主控制；c)应支持自动获取刮板输送机规划控制模型、数据下发及自主控制；d)应支持自动获取智能三机协同控制模型、数据下发及自主控制；e)应支持自动获取负荷均衡控制模型、数据下发及自主控制；f)应具备上窜下滑控制、压力超前预警、群组协同控制；g)应具备将各设备通信协议转换为TCP/IP协议的能力，协议转换时延不大于20ms;h)应建立井上下稳定可靠的通信连接，时延应小于20ms;i)应建立智能化集中控制中心，实现工作面设备一键启停、协同控制；j)应支持断电记忆及数据自动续传；k)宜支持自动超前跟机支护、顶板状态实时感知、煤壁片帮预测、伸缩梁(护帮板)防碰撞。8设备系统要求8.1采煤机要求智能化综采工作面自主规划开采的采煤机应满足GB/T35060.1、NB/T10742、NB/T10743的规a)具备接收并执行自主规划开采控制系统下发的规划控制指令的能力；b)能依据刮板运输机、转载机、破碎机、胶带输送机煤流量或负荷自动控制割煤速度；c)采高监测传感器精度测量误差应不大于100mm,位置监测测量误差应不大于50mm,倾角监测d)支持与自主规划开采控制系统双向通信，控制延时应小于300ms;e)采用激光测距仪等仪器对截割轨迹进行现场采样，计算与规划轨迹的偏差均值。8.2液压支架要求智能化综采工作面自主规划开采的液压支架应满足GB25974.1、GB/T37768、NB/T10742、NB/T10743的规定，还应满足以下要求：4c)支持与工作面自主规划开采控制系统的双向数据交互，控制时延应小于300ms;d)具备接收、执行自主规划开采指令的要求。8.3运输系统要求智能化综采工作面自主规划开采运输系统应满足GB50533、GB51179、NB/T10742、NB/T10743a)带式输送机自移式机尾和转载机自移应采用电液控制，支持自动控制；b)应实现液压支架、采煤机和刮板输送机三机联控；c)刮板输送机宜配备变频电机，具备煤流变频调速控制。8.4导航定位系统要求智能化综采工作面自主规划开采导航定位系统应满足NB/T10742、NB/T10743的规定，还应满足以下要求：a)在工作面两端头布设定位标识与距离传感器；b)具备以切眼方向为X轴，推进方向为Y轴，底板标高为Z轴的采煤机行走轨迹数据生成、输出c)导航定位系统准备时间小于5min;d)自主规划系统检测定位偏差不小于150mm时，启动校准，定位偏差不大于50mm后重启采e)导航定位系统与自主规划开采系统支持双向数据交互通信，时延小于300ms;f)配备不间断电源供电。9其他要求9.1大数据中心应兼容工业协议(Modbus、CAN总线)及物联网(IoT)设备接口。9.2大数据中心服务器配置及数量应支持大数据分析智能决策平台的数据融合、处理、存储、运算时效。9.3大数据中心数据交互应采用工业互联网协议，传输速率应不低于100Mb/s,转换传输应同步处理满足通信的实时性，转换时耗小于20ms。9.4移动管控App应支持矿井所有采煤工作面的工况监测、工作安排调度的移动端管控。9.5移动管控App应支持手动调整模型参数，实时观察矿压响应，辅助决策