0引言中国煤炭资源相对丰富,石油资源相对匮乏,天然气资源较低,而且缺乏铀矿。这种能源条件和煤炭开采的技术经济可行性,决定了煤炭资源在长期内仍是中国的主要能源。与此同时,煤矿安全问题日益突出。以往研究表明,在煤矿事故中,矿工不安全行为因素占95%以上。多年来,各种先进的安全管理方法在煤矿的实施提高了我国煤矿的安全水平。然而,与其他主要煤炭生产商相比,煤矿安全事故仍然很高,因为90%的煤炭是在地下开采的。煤矿井下开采受空间狭窄影响,具有有毒有害气体、矿井水、机械、围岩等危险源的存在,危险性较大。在地下深处,工作条件急剧恶化,包括高地应力、高地温、高岩溶水压和高含气量,这意味着煤矿面临更大的安全风险,矿工的生产效率和安全警惕性会下降,对国家能源安全和煤矿安全构成巨大挑战。目前,世界主要产煤国家正在采用新一代智能技术来提高煤矿的安全水平,中国迫切需要加强管理,以确保安全、高效、环保的煤炭开采。近年来,数字化智能采煤技术在产业界得到广泛应用。煤矿经营者和政府部门希望通过实施数字化智能采煤技术减少煤矿工人数量,提高煤矿安全水平。知名矿业专家提出了数字化智能采煤的系统框架。“互联网+”、5G、人工智能、物联网、云服务等许多最新技术已被应用于煤矿开采。有研究通过可视化遥控,提出了“无人作业、有人巡逻”的无人采矿生产模式;此外,还有研究讨论了煤炭智能化综合机械化开采的关键技术,包括液压支架自动移动和远程手动控制、采煤机记忆切割和远程手动控制、长壁工作面视频监控、长壁工作面自动集中控制、智能综合供液控制、自动预支护等。1数字化智能采煤在中国的发展具有智能感知、智能学习、智能决策和智能控制功能的数字化智能采煤是智能矿山的核心目标之一。在其他主要的煤炭开采国家,如澳大利亚和美国,研究人员和工程师倾向于使用“自动”一词来描述基于信息和数字技术的先进煤炭开采方法。“智能煤炭开采”一词之所以流行,是因为中国更加重视先进的煤炭开采技术,以保证国家能源安全,同时提高煤矿安全。中国数字化智能采煤的研究和实践始于2010年左右。从那时起,开发了一系列关键技术,并实施了几个具有代表性的工程实践。在“十二五”期间,中国煤炭科技工程集团公司(CCTEG)与多家煤炭企业合作开发了第一代智能煤矿开采技术,即存储切割和远程视频监控。各种传感器探测到的开采情况和矿工发出的指令通过工业以太网环网在长壁工作面和控制中心之间传输。该技术的...