葛世荣， 王世博， 管增伦， 王雪松， 安文龙， 吕渊博， 陈书航

（1. 中国矿业大学（北京） 机电与信息工程学院，北京 100083；2. 中国矿业大学 机电工程学院，江苏 徐州 221116；3. 太重煤机有限公司，山西 太原 030032；4. 无锡雪浪数制科技有限公司，江苏 无锡 215125）

0 引言

长壁综采工作面是最高效的煤炭地下开采方法。综采工作面是由滚筒采煤机、液压支架、刮板输送机、破碎机、桥式转载机、带式输送机等十几种、300多台设备构成的机械装备和煤岩交互的复杂系统（图1）。为了提高生产效率，减轻矿工的工作强度，自动化、智能化开采已成为世界煤炭开采行业共同追求的目标。王国法等[1-4]提出，智能化综采系统是指综采工作面采用具有充分全面的感知、自学习和决策、自动执行功能的液压支架、采煤机、刮板输送机等机电一体化成套装备，实现工作面高度自动化远程监控和安全高效开采，并总结了4种智能化综采工作面建设模式：薄煤层及中厚煤层智能化无人开采模式、大采高工作面智能耦合人工协同高效开采模式、综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式、复杂条件机械化+智能化开采模式。葛世荣等[5-6]提出智采工作面定义为一个在不同程度上无需人工干预而独立完成采煤作业的生产系统；指出智采工作面的基础是智能机器，特征是自主感控，功能是独立作业，目的是无人化开采；明确了智采工作面应具有自主感知、自主决策、自主控制、自主协同、自主交互等5个智能要素，并根据智能要素的水平差异将智采工作面划分为初级、中级和高级。……