近日，由中國(guó)華電內(nèi)蒙古蒙泰不連溝煤業(yè)有限責(zé)任公司、中國(guó)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(shí)雙驅(qū)動(dòng)的巷道智能支護(hù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)”正式投入應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)煤礦巷道支護(hù)設(shè)計(jì)邁入智能化、數(shù)字化新階段。該技術(shù)通過(guò)融合人工智能、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算，攻克了傳統(tǒng)支護(hù)設(shè)計(jì)依賴經(jīng)驗(yàn)、效率低、安全隱患多等難題，為煤礦安全生產(chǎn)和高效運(yùn)營(yíng)提供了創(chuàng)新解決方案。
技術(shù)創(chuàng)新：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，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(tái)，能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)地質(zhì)條件、礦壓變化等多維度數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)識(shí)別巷道圍巖變形主控因素。通過(guò)深度學(xué)習(xí)模型，智能抽取全國(guó)50余個(gè)礦區(qū)的40余萬(wàn)項(xiàng)支護(hù)案例數(shù)據(jù)，并結(jié)合涉及地下工程支護(hù)的17本國(guó)家行業(yè)規(guī)范，構(gòu)建了覆蓋“卸壓-升強(qiáng)-控穩(wěn)”全流程的支護(hù)規(guī)則知識(shí)庫(kù)。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(shí)現(xiàn)了支護(hù)參數(shù)的智能化預(yù)測(cè)，準(zhǔn)確率超過(guò)98%，單方案生成時(shí)間小于1秒，效率較傳統(tǒng)人工設(shè)計(jì)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(yàn)中，該系統(tǒng)累計(jì)應(yīng)用于5000米巷道支護(hù)設(shè)計(jì)，成效顯著，支護(hù)材料成本每米節(jié)約1000元，總成本減少500萬(wàn)元，設(shè)計(jì)冗余浪費(fèi)顯著減少;掘進(jìn)效率提高15%，停工待工損失大幅降低;通過(guò)精準(zhǔn)的合規(guī)性校驗(yàn)與力學(xué)仿真，有效規(guī)避了因設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的冒頂、變形等事故風(fēng)險(xiǎn)，為煤礦安全生產(chǎn)筑牢屏障。
此外，系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了支護(hù)方案智能生成、規(guī)程自動(dòng)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(jì)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(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)支護(hù)專家委員會(huì)對(duì)于本項(xiàng)目給予高度評(píng)價(jià)：“團(tuán)隊(duì)建立了煤炭主產(chǎn)區(qū)巷道支護(hù)設(shè)計(jì)核心數(shù)據(jù)庫(kù)與國(guó)家煤炭行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)庫(kù)，為實(shí)現(xiàn)煤礦巷道支護(hù)設(shè)計(jì)科學(xué)化、自動(dòng)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(guó)煤礦支護(hù)領(lǐng)域十大進(jìn)展。圍繞該系統(tǒng)研究，團(tuán)隊(duì)已授權(quán)發(fā)明專利11項(xiàng)，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(guó)多礦區(qū)，未來(lái)有望推廣至更多復(fù)雜地質(zhì)條件的礦山場(chǎng)景。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示：“這一系統(tǒng)不僅解決了當(dāng)前煤礦支護(hù)的痛點(diǎn)，更為智能礦山建設(shè)提供了核心技術(shù)支持，將推動(dòng)行業(yè)向自動(dòng)化、數(shù)字化方向加速邁進(jìn)?！?/span>
隨著煤炭開采深度增加、環(huán)境復(fù)雜度提升，智能支護(hù)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(guó)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(guó)方案”。
來(lái)源：安全貓?jiān)挵踩?
