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2020 002 002 No.2020--002 No. 002 in total T/CCS 0022020 The CCS standard T/CCS 0022020 for Specification, Classification and Grading uation Index for Longwall Face of Smart Coal Mine was approved by the China Coal Society, and now it is effective. China Coal Society 20201010 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et ICS 73.100.02 D 04 中 国 煤 炭 学 会 团 体 标 准中 国 煤 炭 学 会 团 体 标 准 T/CCS 0022020 智能化采煤工作面分类、分级技术条件与评价 指标体系 Specification, Classification and Grading uation Index for Longwall Face of Smart Coal Mine 2020 - 10 - 10 发布 2020 - 11 - 01 实施 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 目 次 前言 ................................................................................. I 引言 ................................................................................ II 1 范围 ............................................................................... 1 2 规范性引用文件 ..................................................................... 1 3 术语和定义 ......................................................................... 2 4 技术要求 ........................................................................... 3 4.1 基本要求 ....................................................................... 3 4.2 系统配套技术要求 ............................................................... 8 5 智能化开采模式及条件分类 ........................................................... 9 5.1 智能化开采模式 ................................................................. 9 5.2 分类指标 ....................................................................... 9 5.3 分类方法 ...................................................................... 10 6 采煤工作面智能化水平评价 .......................................................... 11 6.1 级别名称 ...................................................................... 11 6.2 智能化采煤工作面评价指标体系 .................................................. 11 6.3 智能化采煤工作面分级评价原则 .................................................. 12 6.4 智能化采煤工作面级别评价方法 .................................................. 13 7 智能化采煤工作面分类、分级评价方式与流程 .......................................... 31 7.1 评价方式 ...................................................................... 31 7.2 评价流程 ...................................................................... 31 7.3 评价报告 ...................................................................... 32 附录 A I 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2020 标准化工作导则 第1部分 标准化文件的结构和起草规则 规则起草。 本文件的附录A为规范性附录。 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这些专利的责任。 本文件由煤矿智能化创新联盟提出。 本文件由中国煤炭学会归口。 本文件起草单位中国煤炭科工集团有限公司、中煤科工开采研究院有限公司、国家能源集团有限 公司、山东能源集团有限公司、陕西陕北矿业有限责任公司、陕西延长石油矿业有限责任公司。华能煤 业有限公司、 中煤科工集团常州研究院有限公司、 安徽理工大学、 山东科技大学、 中国矿业大学 （北京） 、 西安科技大学、辽宁工程技术大学 本文件主要起草人王国法、刘峰、徐亚军、任怀伟、庞义辉、张金虎、赵国瑞、杜毅博、张德生、 孟祥军、范京道、吴群英、李伟东、李全生、王春刚、封华、薛忠新、孙希奎、亓玉浩、黄书祥、陈洪 月、王开松、陈晓晶、李明忠、牛艳奇、马英、杜尚宇、张强、张坤、张旭辉、曹现刚、商德勇。 本文件首次发布。 I 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 引 言 煤矿智能化是煤矿综合机械化发展的新阶段， 是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。 煤矿智能化 开采是新时期煤炭开采的主要发展方向， 已成为行业必然的发展趋势。 我国不同区域煤炭地质赋存条件、 生产技术条件和区域经济社会发展要求具有多样性、 差异性和复杂性， 煤矿智能化开采既要有统一的目 标和要求，又要因地制宜科学发展。本文件基于煤矿智能化开采实践，总结了我国数以百计的不同条件 采煤工作面智能化开采经验，并广泛参考了相关技术标准化文件。 本文件考虑了以下情况 煤矿所在区域、建设规模、煤层地质及赋存条件、生产技术条件等的不平衡性； 煤矿开采过程各环节、各设备等全过程的关联性； 各指标要素对煤矿智能化开采影响程度的差异性。 执行本文件的前提条件 煤矿已取得相关的建设和安全生产许可； 进行了规范的智能化开采工作面总体配套设计和系统建设； 工作面开采实现了基本的智能化运行。 II 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 智能化采煤工作面分类、分级技术条件与评价指标体系 1 范围 本文件规定了智能化采煤工作面的术语和定义、技术要求、智能化开采模式及条件分类、智能化水 平分级及评价。 本文件适用于井工煤矿智能化长壁综采和综放工作面。 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， 凡是注日期的引用 文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件； 凡是不注日期的引用文件， 其最新版本 （包括所有的修改版） 适用于本文件。 GB/T 20815 视频安防监控数字录像设备 GB/T 28518 煤矿用阻燃通信光缆 GB/T 30147 安防监控视频实时智能分析设备技术要求 GB/T 34679 智慧矿山信息系统通用技术规范 GB/T 35060.1 滚筒采煤机通用技术条件 第1部分整机 GB/T 37611 综采综放工作面超前支护系统技术条件 GB/T 37768 中厚煤层综采工作面总体配套技术条件 GB/T 37806 薄煤层综采工作面总体配套技术条件 GB/T 37808 综采综放工作面常规供电系统设计规范 GB/T 37809 大倾角综采工作面总体配套技术条件 GB/T 37810 大采高综采工作面总体配套技术条件 GB/T 37811 综采放顶煤工作面总体配套技术条件 GB/T 37812 大倾角综放工作面总体配套技术条件 GB/T 37815 综采综放工作面智能降尘系统技术条件 GB 3836.1 爆炸性环境 第1部分设备 通用要求 GB 3836.2 爆炸性环境 第2部分由隔爆外壳“d” 保护的设备 GB 3836.4 爆炸性环境 第4部分由本质安全型“i”保护的设备 GB 50052 供配电系统设计规范 GB 50215 煤炭工业矿井设计规范 GB/T 50417 煤矿井下供配电设计规范 GB 50533 煤矿井下辅助运输设计规范 GB 50536 煤矿综采采区设计规范 GB 51024 煤矿安全生产智能监控系统设计规范 GB 51179 煤矿井下煤炭运输设计规范 GB/T 51272 煤炭工业智能化矿井设计标准 MT/T 899 煤矿用信息传输装置 MT/T 1007 矿用信息传输接口 MT/T 1081 矿用网络交换机 1 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 MT/T 1004 煤矿安全生产监控系统通用技术条件 MT/T 1116 煤矿安全生产监控系统联网技术要求 MT/T 1130 矿用现场总线 MT/T 1131 矿用以太网 AQ 6201 煤矿安全监控系统通用技术要求 煤矿安全规程2016 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 智能化采煤工作面 smart mining face 应用物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术，使工作面采煤机、液压支架、输送机（含刮 板输送机、转载机、破碎机、可伸缩带式输送机）及电液动力设备等形成具有智能感知、智能决策和自 动控制运行功能，实现工作面落煤（截割或放顶煤）、装煤、运煤、支护等作业工况自适应和工序协同 控制开采的采煤工作面。 3.2 智能化采煤工作面生产系统 smart mining main face production system 以落煤、运输、支护、控制、通讯、喷雾、供液、供电等直接进行工作面智能化采煤作业的子系统 集成， 包括 智能割煤子系统、 智能支护子系统、 智能运输子系统、 智能控制子系统、 网络通讯子系统、 智能视频子系统、智能喷雾降尘子系统、智能供液子系统、智能巡检子系统、智能供电子系统。 3.3 智能化采煤工作面辅助生产系统 smart mining face aided production system 为工作面采煤作业提供照明、语音和安全保证的子系统集成，包括工作面照明子系统、工作面语 音子系统、工作面通风和防灭火监控子系统、工作面智能安全监测子系统。 3.4 工作面智能集控中心 smart centralized control center of mining face 以智能化采煤工作面生产系统和智能化采煤工作面辅助生产系统智能感知数据信息为基础， 融合大 数据分析， 进行工作面设备远程监测和控制， 实现采煤工作面生产系统和辅助生产系统协同控制和协调 联动的智能控制平台。 3.5 智能化开采模式 smart mining model 以煤层厚度和采高为主要决定因素， 结合煤层赋存条件而形成的具有相同或相近开采方法、 采煤工 艺、配套模式、控制方式和智能决策逻辑的开采方式。 2 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 3.6 智能控制系统 smart control system 根据开采环境和生产条件变化，自主调整运行参数，对综采设备相关动作进行自动控制的系统。 3.7 自动超前跟机支护 automatic follow-up shear advanced support 在采煤机割煤过程中， 位于采煤机前方的4架左右液压支架自动开始不同程度地进行收缩伸缩梁 （护 帮板）等相关动作，距离采煤机最近的液压支架收缩动作幅度最大，距离采煤机最远的液压支架收缩动 作幅度最小。 4 技术要求 4.1 基本要求 4.1.1 智能化采煤工作面应有总体设计和地质保障准备，选择合适的智能化开采模式，煤层地质条件 应满足 GB 50215、GB 50536 相关要求。 4.1.2 智能化采煤工作面装备和生产工艺应按照智能化要求进行设计，相关要求应符合 GB/T 34679、 GB/T 51272 的规定。 4.1.3 智能化采煤工作面各系统及装备应具有智能感知能力， 实时感知设备运行工况和开采环境参数， 并将感知数据上传到工作面智能集控中心，并能实现预警、预报，相关防爆性要求应符合 GB 3836.1、 GB 3836.2、GB 3836.4 的规定。 4.1.4 智能化采煤工作面宜有智能决策系统，智能决策系统根据煤层赋存条件、环境感知参数、设备 运行状态和工作面大数据对采煤工序进行规划， 工作面智能集控中心根据智能决策指令对智能化采煤工 作面生产系统和辅助生产系统的各子统进行协同控制和协调联动。 4.1.5 智能化采煤工作面应有智能控制系统，智能控制系统能够对智能化采煤工作面生产系统和辅助 生产系统的各设备进行智能控制。 4.1.6 智能化采煤工作面生产系统和辅助生产系统各子系统中的装备应有故障诊断功能，并应实时感 知设备运行状态，并具有预警、预报功能、相关防爆性要求应符合 GB 3836.1、GB 3836.2、GB 3836.4 的规定。 4.1.7 智能化采煤工作面生产系统和辅助生产系统应实现采煤机自动割煤、液压支架自动跟机移架、 刮板输送机、转载机、破碎机和带式输送机自动调速及远程监控、超前支架遥控控制、智能喷雾降尘、 供液系统自动控制、带式输送机自移机尾、视频图像自动跟机切换，达到工作面无人操作、有人巡视的 智能化生产目的，相关要求应符合 GB/T 20815、GB 50215、GB 50536 的规定。 4.1.8 智能化采煤工作面生产系统应符合下述规定。 4.1.8.1 智能割煤子系统应符合下列要求 3 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 a）采煤机应具备运行工况及姿态检测、机载无线遥控、精准定位、记忆截割、“三角煤”机架协同控 制割煤、 远程控制、 故障诊断和环境安全瓦斯联动控制等功能， 应向工作面智能集控中心提供控制接口， 并将运行状态实时上传到工作面智能集控中心， 实现在工作面智能集控中心对采煤机实时远程监测与控 制和地面监控中心对采煤机实时远程监测； 同时工作面智能集控中心应向采煤机提供液压支架、 刮板输 送机、 带式输送机和工作面瓦斯浓度等状态信息， 相关要求应符合 GB/T 35060.1、 GB/T 51272、 GB 51024、 MT/T 1007 的规定。 b）采煤机应配备自动化控制系统，采煤机自动化控制系统应具有自动控制采煤机开机、停机、记忆割 煤、闭锁刮板输送机功能，应向工作面智能集控中心开放相关控制权限，实现采煤机的启停、牵引速度 和运行方向的远程控制。 c）采煤机宜有机载视频、无线通信、直线度感知、智能调高、防碰撞检测等智能感知和与工作面智能 集控中心双向通讯功能，实现采煤机的智能控制。 d）智能化采煤工作面宜实现煤流平衡控制，按照刮板运输机、带式输送机煤流量进行采煤机割煤速度 和液压支架放煤速度控制，实现煤流负荷自动调节。 4.1.8.2 智能支护子系统应符合下列要求 a）液压支架应配备电液控制系统，应实现跟随采煤机自动移架、推溜，具有远程控制、自动补液、自 动反冲洗、自动喷雾降尘功能，实时在线监测工作面液压支架立柱支护阻力、推移行程，并将监测数据 实时上传到工作面智能集控中心，相关要求应符合 GB/T 34679、GB/T 51272、GB/T 37815 的规定。 b）液压支架宜有高度检测、姿态感知、工作面直线度调直、压力超前预警、群组协同控制、自动超前 跟机支护等智能感知与控制功能，宜与智能供液系统协同控制，实现液压支架的智能控制。 c）大采高液压支架宜有顶板状态实时感知、煤壁片帮预测、伸缩梁（护帮板） 防碰撞等智能感知功能。 d）放顶煤液压支架应采用割煤智能化结合自动放煤或人工辅助干预进行放煤控制。 e） 超前支架应配备电液控制系统， 具有就地控制与遥控控制功能， 宜有状态智能感知和自主行走功能。 f）端头支架应配备电液控制系统，具有就地控制与遥控控制功能，应与工作面液压支架联动，实现工 作面端头区域安全支护。 4.1.8.3 智能运输子系统应符合下列要求 a）刮板输送设备应具有软启动控制、运行状态监测、链条自动张紧、断链保护、故障诊断、自动控制 和远程控制功能，相关要求应符合 GB/T 51272、GB 51179 的规定。 b）刮板输送设备应具备与工作面智能集控中心双向通信功能，实时将运行监测数据上传到工作面智能 集控中心，实现刮板输送机的远程监测和控制。 c）刮板输送设备应有煤流负荷检测功能，实现采、运协同控制。 d）带式输送机应具有运行工况监控与综合保护功能，实时监测胶带运行工况， 并将堆煤、 烟雾、 纵撕、 跑偏、自动洒水、周边环境等监测信息实时上传到工作面智能集控中心，出现故障时应进行预警联动。 4 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 e）带式输送机煤流运输应顺煤流启动，宜有煤流量监测、异物识别和自动变频速度调节功能，能够根 据煤流量大小自动控制带速，实现节能运行。 f）带式输送机宜配备智能摄像仪，智能摄像仪具有胶带空载、大块煤、人员违规穿越胶带、胶带坐人 等特征信息识别功能，实时将识别信息上传到工作面智能集控中心并预警。 g）带式输送机宜配备自动巡检机器人，自动沿煤流运输路线监测胶带运行状态，实时将监测信息上传 到工作面智能集控中心，监测到异常工况时自动预警，并显示预警内容。 4.1.8.4 智能控制子系统应符合下列要求 a）工作面智能集控中心和地面监控中心应设置智能控制子系统，工作面智能集控中心应实现集中、就 地和远程控制，实现采煤机、液压支架、刮板输送机、破碎机、转载机、带式输送机、乳化液泵站、喷 雾泵等协同控制；地面监控中心具备工作面设备“一键启停”功能，宜实现在地面对采煤工作面生产系 统远程监控和采煤工作面辅助生产系统远程监视。 b）智能控制子系统可对采煤工作面刮板输送机、转载机、破碎机、带式输送机进行启停、闭锁控制， 能够实时显示设备运行状态与故障报警信息。 c）智能控制子系统应包括语音通讯控制功能，可对工作面内相关区域和相关操作进行语音通讯。 4.1.8.5 网络通讯子系统应符合下列要求 a）智能化采煤工作面有线网络传输速率宜不低于 1000Mbps，单向通信时延不高于 100ms，核心交换机 传输速率宜不低于 10000Mbps，相关要求应满足 GB/T 28518、GB/T 51272、MT/T 1081、MT/T 899、MT/T 1130、MT/T 1131 的相关规定。 b）智能化采煤工作面宜采用标准无线通讯系统，无线通讯带宽不低于 100Mbps，网络通信单向传输时 延不超过 150ms，越区切换通信延时不超过 100ms，丢包率不超过 1，无线通讯系统具有工作面数据通 信、语音视频通信、视频监控、人员定位、语音广播功能。 c）智能化采煤工作面网络通讯系统应具有安全防护功能，能够抵御攻击，确保通讯安全可靠，相关要 求应满足 GB/T 51272、MT/T 899、MT/T 1081 的相关规定。 4.1.8.6 智能视频子系统应符合下列要求 a）智能视频子系统应采用矿用本质安全型高清摄像仪，视频系统具备第三方接口，具备对工作面内无 死角覆盖监控，具有视频增强、跟随采煤机自动切换视频画面和自动清洗功能，视频线路传输速率不低 于 1000Mbps，相关要求应符合 GB/T 51272、MT/T 1007 的规定。 b）智能视频子系统宜采用智能摄像仪，具有特征信息识别、自动特征提取和预警联动功能，相关要求 应符合 GB/T 30147 规定。 c）智能摄像仪应具备低照度、宽动态、强光抑制、水雾穿透功能，云台摄像仪云台水平旋转角度范围 不小于 180 度，光学变焦不小于 4 倍，最低像素不低于 720P，水平广角不低于 90 度。 d）录像服务器应对采煤机工作区域、监控中心及其它相关采集点（工作面机头、机尾）等工作面重点 区域的视频进行动态录像，存储服务器自带容量冗余功能，录像存储时间不小于 30 天。 5 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 4.1.8.7 智能喷雾降尘子系统应符合下列要求 a）智能化采煤工作面采煤机割煤点、刮板输送机卸煤点、转载机落煤点、液压支架“降移升”动作和 放煤点等工作面尘源位置都应设有智能喷雾装置，实现工作面全方位喷雾降尘。 b）智能喷雾降尘子系统包括工作面智能喷雾降尘分系统、煤流运输智能喷雾降尘分系统，工作面智能 喷雾降尘分系统主要对采煤机割煤和液压支架移架、 放煤产生的粉尘进行喷雾除尘， 煤流运输智能喷雾 降尘分系统主要对刮板输送机卸煤点和转载机落煤点产生的粉尘进行喷雾除尘。 c）工作面智能喷雾降尘分系统应具有跟随采煤机联动定点和定时自动喷雾降尘、移架喷雾降尘、放煤 喷雾降尘功能，相关要求应符合 GB/T 37815、GB/T 51272 的规定。 d）煤流运输智能喷雾降尘分系统应具有自动识别煤流功能，当有煤流运输时，自动进行喷雾除尘。 e）智能喷雾降尘子系统宜有人员感知功能，当有人员经过时，自动停止喷雾。 f）智能喷雾降尘子系统宜有粉尘监测联动功能，根据粉尘浓度智能调节喷雾开关，自动控制喷雾量， 提高降尘效果。 4.1.8.8 智能供液子系统应符合下列要求 a）智能供液子系统应具有反渗透水处理、清水过滤、自动配比补液、多级过滤、高压自动反冲洗、高 低液位自动控制、乳化液浓度在线监控、单泵或多台泵的单动与自动运行、系统运行信息检测与上传功 能，相关要求应符合 GB/T 51272 的规定。 b）智能供液子系统宜与液压支架用液量协同联动，实现工作面供液系统的智能控制。 c）智能供液子系统应采用集中分布式控制方式，具有就地、集中、远程等多种控制模式，具有乳化液 泵站变频和电磁卸载智能联动控制功能。 d）智能供液子系统宜有流量自动调节、主泵变频、恒压供液功能，能够根据工作面用液需要自动调节 供液系统供液量，实现按需供液、节能供液。 e）智能供液子系统宜有防爆管功能，当供液系统出现漏液或高压胶管崩裂现象时，自动停泵并预警。 4.1.8.9 智能巡检子系统应符合下列要求 a）智能巡检子系统包括工作面智能巡检分系统、煤流运输智能巡检分系统，智能巡检分系统利用巡检 机器人实现工作面设备运行状况、开采环境、煤流状态的例行巡检和异常情况实地巡查。 b）工作面智能巡检分系统应具有工作面设备运行状况和开采环境例行巡检功能，实时将巡检信息上传 到工作面智能集控中心，发现异常情况时自动预警；异常状况时，工作面智能巡检分系统能够进行实地 巡查，并将巡检信息实时上传到工作面智能集控中心。 c）煤流运输智能巡检分系统主要对工作面煤流系统的煤流量、运输状态进行自动监测，实时将巡检信 息上传到工作面智能集控中心，发现异常情况时自动预警；异常状况时，煤流运输智能巡检分系统能够 进行实地巡查，并将巡检信息实时上传到工作面智能集控中心。 4.1.8.10 智能供电子系统应符合下列要求 6 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 a）工作面宜采用智能供电子系统，工作面智能供电子系统能够对整个工作面电力系统进行监控，动态 显示警示、 预警和报警信息， 能够显示开关分合闸状态， 并在权限允许的范围内对开关分合闸进行操作， 同时能够对供电系统中过流、短路、过压、欠压、漏电等保护跳闸的事件进行记录，并显示实时数据和 保存历史数据，相关要求应符合 GB/T 37808、GB 50536 的规定，相关防爆性要求应符合 GB 3836.1、 GB 3836.2、GB 3836.4 的规定。 b）智能供电子系统宜有防越级自动跳闸、故障精准定位功能，实现工作面供电系统的智能控制。 4.1.9 智能化采煤工作面辅助生产系统应符合下述规定。 4.1.9.1 工作面照明子系统应符合下列要求 a）智能化采煤工作面宜采用矿用 LED 无频闪照明，对视频系统与工作面提供良好的光照条件，每台矿 用 LED 灯照度不小于 4000Lux，同时配备 UPS 不间断电源作为工作面照明的后备电源，UPS 的容量应满 足工作面连续或间断照明总时长不低于 1 个小时的需要。 b）智能化采煤工作面巷道、设备列车、移动变电站等场所宜采用矿用 LED 无频闪固定照明，每台矿用 LED 灯照度不小于 6000Lux，布置地点应符合 GB 50536 相关规定。 c）相关防爆性要求应符合 GB 3836.1、GB 3836.2、GB 3836.4 的规定。 4.1.9.2 工作面语音子系统应符合下列要求 a）工作面智能集控中心应具有工作面语音子系统状态显示功能，包括电话闭锁状态显示、急停状态显 示和断路位置显示，相关要求应符合 MT/T 1116 的规定。 b）工作面语音子系统应具有停电后正常通话功能。 c）工作面语音子系统应具有胶带沿线语音报警功能，能够实现沿线无盲区语音通话。 d）智能化工作面的语音通讯系统宜具备接入移动通讯终端的功能。。 4.1.9.3 工作面通风和防灭火监控子系统应符合下列要求 a）工作面通风和防灭火监控子系统应实时监测采空区、上隅角等关键区域环境参数，应根据变化趋势 实时预警，宜与矿井通风、防灭火系统互联互通，宜有自动启动灭火设施的功能，相关要求应符合 GB/T 51272 和煤矿安全规程2016的规定。 b）工作面应有风量、风速检测装置，自动监测工作面风量，实现工作面通风状态的自动识别，相关要 求应符合 GB/T 34679、GB/T 5127 和煤矿安全规程2016的规定。 4.1.9.4 智能安全监测子系统应符合下列要求 a）智能安全监测子系统应实时监测工作面甲烷浓度、风速、风压、粉尘浓度、一氧化碳浓度、水文、 矿压、温度等开采环境参数，并将工作面安全监测数据实时上传到矿井安全监控系统，宜具有与人员随 身装备进行实时互联和预警功能，相关要求应符合 GB/T 51272、MT/T 1004、AQ6201 的规定。 b）工作面宜具有人员识别与设备安全闭锁功能，当人员接近运行设备或进行危险动作时，相关设备联 动闭锁自动停机，确保人员安全。 7 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 c）实时监测工作面环境温度，进行超温预警，工作面空气温度超过 30℃的高温工作面应配备制冷降温 系统，相关要求应符合 GB/T 51272 和煤矿安全规程2016的规定。 d）工作面应实现工作人员的精确定位，并与信息导引及发布系统、应急广播和通信系统应急联动，相 关要求应符合 GB/T 34679、GB 50533、GB/T 51272、AQ6201 的规定。 e）工作面安全设施宜备有应急电源，电网停电后，保证对甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度等主 要监控量继续监控，相关要求应满足 GB 50052、GB 50215、GB/T 50417、MT/T 1004、AQ6201 的规定。 f）工作面应有备用电源，备用电源给工作面网络、视频等通信设施供电，当电网停电后，备用电源连 续工作时间应符合 MT/T 1131、AQ6201 相关要求。 g）工作面排水设施宜与矿井水文监测数据系统实现联动，相关要求应符合 GB/T 34679、GB/T 51272 的规定。 h）智能化采煤工作面人员分布、开采环境参数、主要监测数据等信息宜在 GIS 系统中实时展示。 4.1.10 工作面三维地质模型系统宜符合下列要求 a）通过井上、下钻探、物探以及巷道实测数据，建立煤层的三维地质模型，地质模型应包括断层、陷 落柱等信息。 b）能够根据生产实测数据和煤岩层识别数据，自动修正已有的三维地质模型。 c）实现三维地质模型可视化展示，并与各类机电设备三维模型及其运行状态高度集成。 4.2 系统配套技术要求 4.2.1 对于煤层厚度 0.8m含～1.3m 的薄煤层应采用薄煤层和中厚煤层智能化无人操作模式进行开 采，设备配套要求应符合 GB/T 37806 的规定。 4.2.2 对于煤层厚度 1.3m （含） ～3.5m 的中厚煤层应采用薄煤层和中厚煤层智能化无人操作模式进行 开采，设备配套要求应符合 GB/T 37768 的规定。 4.2.3 对于煤层厚度大于 3.5m含的大采高综采工作面应采用大采高煤层人-机-环智能耦合高效综 采模式进行开采，设备配套要求应符合 GB/T 37810 的规定。 4.2.4 放顶煤工作面智能化采煤应采用综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式进行开采，设 备配套要求应符合 GB/T 37811 的规定。 4.2.5 对于煤层倾角大于 25（含）的大倾角工作面宜采用智能化机械化相结合的开采技术进行开 采，大倾角综采工作面设备配套要求应符合 GB/T 37809 相关规定，大倾角综放工作面设备配套要求应 符合 GB/T 37812 相关规定。 4.2.6 智能化采煤工作面应配备超前支架，超前支架相关配套要求应符合 GB/T 37611 的规定。 4.2.7 工作面智能集控中心应配备矿用本安型操作台，用于智能化采煤工作面生产系统工况监测和远 程控制， 能够对智能化采煤工作面辅助生产系统进行工况监测与远程启停控制， 并在工作面智能化集控 8 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 中心进行工作面视频显示，具有对视频进行管理、查询、存储和历史故障查询功能，能够对出现故障的 地方进行记录，集控中心配备 UPS 电源，防止断电数据丢失，相关要求应符合 MT/T 1116 的规定。 4.2.8 工作面智能化集控中心应具有工作面综采设备系统故障诊断功能， 能够显示采煤机、 液压支架、 刮板输送机、转载机、破碎机、带式输送机故障与开机率，具备故障记录与分析功能。 4.2.9 智能化采煤工作面综机设备应具有按照顺序远程启停控制功能，宜实现煤流系统远程控制。 4.2.10 智能化采煤工作面宜采用地理信息系统（GIS），通过 GIS 系统实时集成显示工作面煤层地质 信息、综采设备运行位置、人员定位信息，实时获取工作面空间地理信息与设备运行状态，实现工作面 智能化管理与控制。 4.2.11 智能化采煤工作面应建立信息安全保障体系，实现系统安全、网络安全和应用安全。 4.2.12 智能化采煤工作面宜建立管控平台，实现多专业信息的高度共享。 5 智能化开采模式及条件分类 5.1 智能化开采模式 根据工作面煤层厚度、 赋存条件、 采煤方法和开采技术参数对智能化采煤工作面开采模式进行分类， 共分三类薄煤层和中厚煤层智能化无人操作模式，大采高煤层人-机-环智能耦合高效综采模式，综放 工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式。类别代号及名称见表1。 表1 智能化采煤工作面开采模式 1类 2类 3类 薄煤层和中厚煤层智能化无人操作模式 大采高煤层人-机-环智能耦合高效综 采模式 综放工作面智能化操控与人工 干预辅助放煤模式 5.2 分类指标 5.2.1 基本指标煤层厚度、煤层倾角、煤层稳定性、断层、褶皱、陷落柱、瓦斯、水文等工作面煤 层赋存条件。 5.2.2 参考指标 工作面走向长度、 工作面倾斜长度、 可布置工作面数量等采煤工作面开采技术参数。 5.2.3 分类指标量化评价 表2 智能化采煤工作面分类指标量化评价表 序号 评价因素 单位 评价条件 1 级 2 级 3 级 1 煤层厚度 m 1.3～6.0 ≥6.0 ≤1.3 2 煤层倾角 ≤10 10～25 ≥25 3 煤层硬度 中等硬度煤层 硬煤或软煤 特硬煤或特软煤 4 节理裂隙发育程度 不发育 较发育 发育 5 煤层稳定性 稳定或较稳定煤层 不稳定煤层 极不稳定煤层 9 中国煤炭行业知识服务平台 w w w . c h in a c a j . n et T/CCS 0022020 表2续 序号 评价因素 单位 评价条件 1 级 2 级 3 级 6 直接顶稳定程度 2 类 3 类 4 类 1 类 7 基本顶板级别 I 级 II 级 III 级、IV 级 8 底板稳定程度 Ⅳ类Ⅴ类 Ⅱ类Ⅲ类 Ⅰ类 9 褶曲影响程度 0 1～2 ≥2 10 断层影响程度 ≤0.6 0.6～1 ≥1 11 陷落柱影响程度 ≤5 5～15 ≥15 12 矿井瓦斯等级 低瓦斯矿井 高瓦斯矿井 突出矿井 13 煤层自燃倾向 不易自燃（Ⅲ级） 自燃（Ⅱ级） 容易自燃（Ⅰ级） 14 水文地质复杂程度 简单或中等 复杂 极复杂 15 煤尘爆炸倾向 1 级或 2 级 3 级 4 级 16 工作面俯仰采角度 ≤5 5～15 ≥15 17 伪顶厚度 m ≤0.1 0.1～0.5 ≥0.5 18 工作面走向长度 m ≥1500 500～1500 ≤500 19 工作面倾斜长度 m ≥200 100～200 ≤100
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