梁鑫，程海

（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西 西安 710077）

0 引言

化石能源如石油、煤炭、天然气等是我们这个世界生存和社会发展的必需物质，这些一次性能源的消耗在不可再生能源的消耗中占比约为86%，其中天然气、煤炭、石油在一次能源消费中的占比分别约为24%、28.9%、33.1%（边文越等，2019）。2018年煤炭资源产量占我国一次能源生产的69.1%，煤炭资源消耗占我国一次能源消费总量的59.0%（汪应宏等，2006；张操，2017；中国煤炭工业协会，2019①）。当前，燃煤发电技术领域如何达到清洁高效的目的这一研究领域已经取得了很多重要的研究进展（周璐瑶等，2015；张强等，2019）。

随着科学技术的发展与进步，我国煤炭开采逐渐由炮采、普采、高档普采等手段，转向机械化综合开采、自动化采煤的阶段，已经开始了煤炭智能化开采的相关研究。煤矿生产存在劳动环境恶劣、工作强度大、危险系数高等问题，如何改善煤矿工人的工作环境，达到“无人值守”的自动化、智能化程度，是现代化矿井建设和发展的目标（黄乐亭等，2016；王国法等，2018a；范京道，2018）。在《中国制造2025-能源装备实施方案》中，煤炭资源的绿色化、智能化开采早已成为能源装备发展的必要任务之一。我国在“十三五”关于能源关键技术和装备方面的规划中，将推进发展煤炭无人智能化开采技术的研发应用放在十分重要的位置。

目前，我国实现煤层厚度大于14 m的特厚煤层矿区高产高效的主要技术途径是综放开采技术（王金华，2013；王金华等，2017）。我国在煤炭智能化综放开采设备的研发和相关技术的创新应用方面处于初级发展阶段，在其发展过程中遇到了各种瓶颈技术难题。……