叶 伟

(1.安徽理工大学空间信息与测绘工程学院，安徽 淮南 232001；2.深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室，安徽 淮南 232001)

煤炭资源在我国的能源供应方面仍处于主导地位[1]。煤矿开采涉及到的人员安全问题和设备正常运行与控制问题一直备受关注。我国煤矿井下地质条件非常复杂(多断层、采深变化范围大)，矿井巷道总长达几十千米，巷道纵横交错且多弯曲，分布十分复杂，工作环境恶劣(粉尘大、潮湿、淋水)，井下作业地点分散，井下人员和设备流动性大。地面管理人员监督/查询井下人员位置以及井下工作人员实时确定自身位置都是十分困难的，尤其井下光线黯淡，大量粉煤灰对指向标志牌的遮挡也给井下人员分辨路线方向造成极大困扰。此外，为了对井下各种流动机器(主要是运煤机车、采煤机)和设备进行准确控制和管理，需要建立能够实时对井下人员和运煤机车、采煤机进行位置搜索、进行路径分析、进行导航的井下定位系统，以实现煤矿井下安全生产以及高效调配生产资源和管理生产。根据《国家能源技术创新行动计划(2016—2030年)》可知，在未来数十年中，我国大部分煤矿仍难以达到完全无人化开采[2]，因此井下人员精确定位研究仍是一项重要任务。国家安全生产监督管理总局提出的机械化换人、自动化减人科技强安专项行动，将煤炭智能化开采列为重点研究方向和研发任务[2]。煤矿智能化开采是在当前采用的机械化、自动化采煤机制中加入人工智能元素，并加以融合、革新和完善。……