智慧科技

基于数字孪生的煤矿掘进工作面智能管控系统构建研究

刘 坤

陕西陕煤韩城矿业公司象山矿井

郝 志强

陕西陕煤韩城矿业公司象山矿井

DOI: https://doi.org/10.59429/zhkj.v3i5.15762

Keywords: 数字孪生；煤矿掘进工作面；智能管控；虚实映射；多源数据融合

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Abstract

煤矿掘进作业环境复杂，井下人员面临瓦斯、顶板、粉尘等多种风险，传统掘进方式在远程监控和设备协同 方面存在不足。数字孪生技术通过构建与物理工作面相对应的虚拟模型，实现两者之间的数据交互和状态映射，为 掘进工作面管控提供了新的技术路径。本文讨论了该技术在远程可视化、施工仿真预判和多装备协同方面的作用， 从三维模型分级构建、多源数据融合、仿真推演模块开发和虚实联动闭环机制四个方面提出系统构建思路。从已有 矿井应用情况看，该系统在减少井下作业人员、提前识别安全隐患方面显示出一定效果，在模型精度和数据实时性 方面仍有改进空间。

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References

[1] 孙志萧. 基于数字孪生的智能掘进工作面三维场景再现技术的组建与应用[J]. 科技视界，2024(15): 72-73.

[2] 曹誉. 数字孪生控制系统在煤矿掘进机的应用[J]. 煤矿机械，2024, 45(1): 179-181.

[3] 刘甲磊. 智能化技术在煤矿掘进中的应用研究[J]. 中国设备工程，2026( 5下 ): 33-35.

[4] 夏同强，崔怡琳，邹增信等. 煤矿掘进安全风险智能管控关键技术与工程应用[J/OL]. 煤炭科学技术，2026.

[5] 蔡兴旺，裴耀强，杨继华等. 煤矿掘进机系统数字孪生技术研究[J]. 系统仿真学报，2024, 36(10): 2455-2468.