煤炭生产过程煤质信息管理系统

在竞争日趋激烈的煤炭行业中，提高煤炭生产过程中对煤质的管理与把控，坚持以质论价、以质计价，是提高煤炭企业效益与竞争力的关键所在。对井下工作面毛煤煤质的估算及可视化有利于煤炭质量的管理、控制，能够为煤炭企业的智能开采、分质开采提供科学依据。

煤质管理渗透于煤炭生产经营的整个生产链。多数煤炭企业已经在各个业务部门或管理单元上建立独立的煤质信息系统，这些管理系统之间数据标准不一致、共享程度低下，形成了多个“信息孤岛”，无法保证数据的可追溯性与唯一性。在工作面煤质估算及可视化方面，往往需要进行多次的人工干预，人为的主观意识在一定程度上降低了估算的精度以及可视化的视觉效果。

课题组从2009年开始与神华宁煤合作研究“神华宁煤煤质管理信息系统”，2016年在此基础上，结合陕煤集团的特点与陕煤集团柠条塔矿业有限公司合作研究并实现了“煤炭生产过程煤质信息管理系统”。主要成果包含：

1) 基于计算机网络的单元化链式煤质管理规范。依据煤炭生产经营过程中煤质数据在各个单元环节中的流转特性，主要运用以下手段逐步实现煤质管理规范： - 建立了统一的数据字典，能够有效保证数据的可追溯性、唯一性与准确性； - 通过分析煤质管理工作中各个环节的管理流程，设计得出煤质数据的访问控制模型，进一步确保了数据在各个单元流转的时效性与安全性； - 提炼出了基于单元化链式煤质管理模式，并运用网络与计算机技术，整合形成了基于计算机网络的单元化链式煤质管理规范。解决了“信息孤岛”、数据冗余与追溯性差等问题，使得煤质相关数据在各部门之间得到极大地共享。

2) 井下工作面毛煤煤质预测模型及其可视化。将地质统计学中的克里金方法与工程实践的预测方法相结合，设计得到了符合煤炭企业实际的煤质预测模型，估算精度得到了提升，在制定煤质计划时具有更强的参考意义。并通过分析煤层可视化建模的特点，运用采煤工作面要素、煤层、煤质地质图件资料实现了采煤工作面煤层煤质信息可视化，具体实现为三维可视化效果，且可以动态显示煤质数据。

3) 单元化链式煤质管理系统。 - 系统功能包含：煤质预测、煤质计划、掘进工作面煤质管理、回采工作面煤质管理、原煤煤质管理、库存煤煤质管理、入洗原煤煤质管理、商品煤煤质管理及生产过程监管。充分运用管理链中的关联关系，实现了煤质管理过程中煤质信息的追根溯源。 - 该项目提出了一种四层架构技术，并在其基础上进行系统的开发与实施，在业务层上进行煤质预测以及计算可视化过程需要的插值数据，这保证了煤质预测单元中预测算法更换关键技术，实现了预测算法模型的热插拔。极大地便利了在实际管理过程中对预测算法的更新与迭代，从侧面提升了煤质预测数据的可信度。

煤炭生产过程煤质信息管理系统的实施，从根本上改变了煤质管理的方式和手段，提升了煤质信息处理及流转的速度，保证煤质信息的准确性和可靠性，节约了大量的人力、物力，使企业间接产生显著的综合经济效益。进而结合计算机技术、图形技术、数据库技术实现煤质信息在线管理及动态可视化，为煤炭企业所提倡的“智能化综采与掘进、分质开采”提供有力的前期准备工作。

在竞争日趋激烈的煤炭行业中，提高煤炭生产过程中对煤质的管理与把控，坚持以质论价、以质计价，是提高煤炭企业效益与竞争力的关键所在。对井下工作面毛煤煤质的估算及可视化有利于煤炭质量的管理、控制，能够为煤炭企业的智能开采、分质开采提供科学依据。 煤质管理渗透于煤炭生产经营的整个生产链。多数煤炭企业已经在各个业务部门或管理单元上建立独立的煤质信息系统，这些管理系统之间数据标准不一致、共享程度低下，形成了多个“信息孤岛”，无法保证数据的可追溯性与唯一性。在工作面煤质估算及可视化方面，往往需要进行多次的人工干预，人为的主观意识在一定程度上降低了估算的精度以及可视化的视觉效果。 课题组从2009年开始与神华宁煤合作研究“神华宁煤煤质管理信息系统”，2016年在此基础上，结合陕煤集团的特点与陕煤集团柠条塔矿业有限公司合作研究并实现了“煤炭生产过程煤质信息管理系统”。主要成果包含： 1)基于计算机网络的单元化链式煤质管理规范。依据煤炭生产经营过程中煤质数据在各个单元环节中的流转特性，主要运用以下手段逐步实现煤质管理规范： ①建立了统一的数据字典，能够有效保证数据的可追溯性、唯一性与准确性；②通过分析煤质管理工作中各个环节的管理流程，设计得出煤质数据的访问控制模型，进一步确保了数据在各个单元流转的时效性与安全性；③提炼出了基于单元化链式煤质管理模式，并运用网络与计算机技术，整合形成了基于计算机网络的单元化链式煤质管理规范。解决了“信息孤岛”、数据冗余与追溯性差等问题，使得煤质相关数据在各部门之间得到极大地共享。 2)井下工作面毛煤煤庾预测模型及其可视化。将地质统计学中的克里金方法与工程实践的预测方法相结合，设计得到了符合煤炭企业实际的煤质预测模型，估算精度得到了提升，在制定煤质计划时具有更强的参考意义。并通过分析煤层可视化建模的特点，运用采煤工作面要素、煤层、煤质地质图件资料实现了采煤工作面煤层煤质信息可视化，具体实现为三维可视化效果，且可以动态显示煤质数据。 3)单元化链式煤质管理系统。 ①系统功能包含：煤质预测、煤质计划、掘进工作面煤质管理、回采工作面煤质管理、原煤煤质管理、库存煤煤质管理、入洗原煤煤质管理、商品煤煤质管理及生产过程监管。充分运用管理链中的关联关系，实现了煤质管理过程中煤质信息的追根溯源。 ②该项目提出了一种四层架构技术，并在其基础上进行系统的开发与实施，在业务层上进行煤质预测以及计算可视化过程需要的插值数据，这保证了煤质预测单元中预测算法更换关键技术，实现了预测算法模型的热插拔。极大地便利了在实际管理过程中对预测算法的更新与迭代，从侧面提升了煤质预测数据的可信度。 煤炭生产过程煤质信息管理系统的实施，从根本上改变了煤质管理的方式和手段，提升了煤质信息处理及流转的速度，保证煤质信息的准确性和可靠性，节约了大量的人力、物力，使企业间接产生显著的综合经济效益。进而结合计算机技术、图形技术、数据库技术实现煤质信息在线管理及动态可视化I为煤炭企业所提倡的“智能化综采与掘进、分质开采”提供有力的前期准备工作。