“王国法院士学术思想”专题_中国煤炭行业知识服务平台

“王国法院士学术思想”专题

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王国法，1960年8月1日出生于山东省文登县，男，山东文登人，煤炭开采技术与装备专家。中共党员，1982年1月毕业于山东工学院(现山东大学)机械系，1985年东北工学院(现东北大学)硕士研究生毕业，现任中国煤炭科工集团(煤炭科学研究总院)首席科学家。

长期从事煤炭高效综采理论、技术与装备体系的研究。20世纪80年代中期，开始参与了我国煤炭综采技术和装备引进、消化、国产化研制和试验的全过程。90年代初，主持创新研发了新型高效低位放顶煤液压支架和系列高效综采关键技术装备;首次提出了液压支架与围岩“强度耦合、刚度耦合、稳定性耦合”的“三耦合”原理和设计方法;主持设计研发了世界最大采高的8.2m超大采高综采和20m特厚煤层综放、世界最小采高的0.6~1.3m薄煤层智能化综采和最大倾角的55°大倾角综采等系列技术与装备;主持的黄陵一矿智能化开采总体设计项目，首次实现常态化工作面有人巡视、无人操作的智能化采煤，获得中国工业大奖;主持建立了我国综采和液压支架技术标准体系，实现成套技术完全国产化，研发的产品出口到世界主要产煤国家，主要技术指标达到国际领先水平。主持和参与完成了各类国家研发项目和省部级研发项目60余项，其中获国家科技进步一等奖1项、二等奖4项和三等奖1项，30余项成果获省部级科技进步奖;出版专著6部，发表论文100余篇，第一发明人发明专利20余项。获得全国杰出工程师奖、孙越崎能源大奖等，2015年被评为全国劳动模范。

2017年当选中国工程院院士。

行业视野: 院士
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专家; 81篇
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加快煤矿智能化建设，推进煤炭行业高质量发展

作者(Author)：王国法

摘要：煤矿智能化是煤炭行业高质量发展的核心技术支撑和必由之路。我国煤矿赋存条件复杂多样,煤炭行业发展面临一系列难题和挑战,必须走新智能绿色开发与清洁高效利用发展之路,发展先进产能、淘汰落后产能是行业高质量发展的必要条件。要积极宣传煤矿安全的巨大进步，正确引导社会舆论,加强智能化煤矿科学管理。针对不同煤矿在开采技术与装备水平、工程基础、技术路径、建设目标等领域均存在较大差异的现实，提出智能化煤矿分类、分级建设的理念和标准，认为，应因矿施策,实施科学顶层设计，实现多系统科学融合与高效运行；提出了生产矿井智能化改造、新建矿井智能化建设和露天煤矿智能化建设３种类型煤矿的重点建设任务；以及加快煤矿智能化建设,加强顶层规划与领导力、技术与装备保障、管理机制与规范、资金投入、运维保障、人才培养及岗位培训、效果评价与检验等综合保障措施。

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中国煤炭

2021年第01期

2126

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基于新一代信息技术的现代能源治理体系建设研究

作者(Author)：王国法

摘要：社会和经济的发展与进步,离不开强有力的能源保障。柴薪、煤炭、油气、新核能,伴随每一次能源时代更新换代的是生产力的巨大飞跃,作为上层建筑的治理体系也在不断的运动。新一代信息技术正成为实现现代能源治理体系和治理能力现代化的核心技术支撑。系统阐述构建我国现代能源治理体系的重大意义,分析我国能源治理体系存在的主要问题。从生产能力、生产要素、生态环境约束、资源配置模式、宏观调控方式等方面分析了影响建设现代能源治理体系的主要因素。从能源治理过程角度出发,构建了现代能源治理体系和治理能力指标体系,最终提出了基于新一代信息技术的现代能源治理体系初步构想。

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煤炭经济研究

2020年第11期

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王国法：智能化助力煤炭工业高质量发展《智能矿山》创刊词

作者(Author)：王国法

摘要：2020年2月，国家发展和改革委员会等八部委《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》的发布，吹响了加快我国煤矿智能化建设步伐的新号角，为我国煤炭工业智能化发展指明了方向，标志着我国煤矿智能化时代全面开启。《智能矿山》此时创刊恰逢其时。　　煤炭是我国重要的矿业资源和一次能源基石，煤矿智能+ 绿色开发不仅是促进煤炭安全高效绿色智能开采的现实要求，更是新时期实现煤炭工业高质量发展的必由之路。我国煤矿综合机械化经过40 多年的发展取得了历史性的巨大成绩，煤炭生产力和安全生产面貌发生了翻天覆地的变化，全国已基本实现煤矿机械化和综合机械化，为新时期发展煤矿智能化奠定了良好的基础。煤矿智能化建设是煤炭行业实现跨越式发展的又一历史契机。随着煤炭开采进入安全智能新时期，5G、云计算、大数据、AI 等新一代信息技术必将带来煤炭生产方式的革命性改变，为煤炭工业高质量发展和生产效率的提升带来强大推动力。今后及未来一段时期，抢抓新一轮工业革命机遇，紧跟科技前沿，把智能化作为破解煤矿安全生产难题和促进煤炭工业转型升级的重要驱动和抓手，通过加强煤矿智能化基础设施建设，大力发展煤矿智能装备和煤矿机器人技术，对推动采矿工业技术革命，大幅提升煤矿安全生产水平具有重要的现实意义。　　学科的进步、行业的发展离不开知识的传承、创新及推广。煤矿智能化建设是一项复杂的系统工程，离不开政策、标准、科技创新等环节要素支撑。目前，我国煤矿智能化建设正处于起步加速阶段，从基础理论、技术装备到建设标准都在不断探索完善中。《智能矿山》杂志的创办，是贯彻落实习近平总书记“四个革命、一个合作”能源安全新战略，助力煤炭工业转型发展的重要举措，将在创造和搭建国内外煤矿智能化技术交流平台，引领智能化技术发展，加快推进智能化矿山建设，记录和见证智能化煤矿发展历程，填补我国能源领域智能化期刊的空白等方面发挥积极作用。　　作为煤炭行业首个聚焦煤矿智能化领域产学研用最新进展的综合性技术刊物，《智能矿山》杂志坚持“科学导向实用”的原则，将在宣传国家智能矿山建设的方针政策，快速报道智能矿山最新科研成果，深度交流智能矿山建设经验，推广智能矿山先进技术与装备，挖掘培养智能矿山科技人才等方面积极践行期刊社会责任。开辟有“特别策划、专题论坛、热点述评、技术与装备、示范矿井、企业管理”等栏目。将紧密结合国内外智能化煤矿建设中的重大、关键、热点、难点问题组发稿件，开展讨论与交流，竭诚为我国煤矿智能化建设中科研成果的推广与应用搭建学术平台，为推动我国煤矿智能化发展，提升煤矿安全生产水平，促进煤炭产业转型升级服务，努力为我国煤炭事业的繁荣和发展做出应有的贡献。　　值此《智能矿山》创刊之际，衷心感谢各级领导和各位专家学者在刊物筹备和创刊号出版过程中给予的大力支持和帮助!未来希望行业所有科技工作者都能给予期刊关爱和支持，携手共创智能化煤矿的美好未来!

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智能矿山

2020年第01期

1045

1524
分类分级推进智能化矿山建设

作者(Author)：王国法

摘要：阐述了智能化矿山建设是矿业转变发展方式、实现高质量发展的核心驱动力，煤矿智能化是煤炭工业第4次重大技术变革。提出了基于矿山数字逻辑模型，以物联网、云计算、大数据、人工智能等为核心技术，可实现自我学习、自我升级的智能化矿山系统内涵；分析了智能化矿山融合、迭代、变革的技术特征，提出了智能化煤矿分类分级建设标准，指出分阶段发展目标，到2025年，实现煤矿多系统智能化，建立智能生产、智能安控及智慧保障系统的基本运行框架，初步形成空间数字化、信息集成化、设备互联化、虚实一体化、决策智能化和控制网络化，实现全国煤矿一线生产工人总数减少1/2、全员工效提高1倍以上，资源开发利用水平显著提高，煤矿职业健康和工作环境根本改善，矿山生态恢复和保护全面实施；建立了智能化煤矿顶层架构和技术路径，进行了典型煤矿智能化建设实践，取得系列重要成果和经验，为同类煤矿智能化建设提供了可复制的模式样板；最后分析了智能化矿山发展中亟待解决的突出问题。

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智能矿山

2020年第01期

1324

1042
智能化采煤工作面分类、分级评价指标体系

作者(Author)：王国法, 徐亚军, 孟祥军, 范京道, 吴群英, 任怀伟, 庞义辉, 杜毅博, 赵国瑞, 李明忠, 马英, 张金虎

摘要：针对我国智能化工作面尚没有统一标准，无法对煤矿智能化建设和发展水平进行科学合理定量评价问题，开展了智能化工作面分类、分级与评价指标体系研究，给出了智能化采煤工作面定义，建立了智能化工作面指标体系数学模型，提出了智能化工作面分类、分级评价指标体系与评价方法，开发了智能化采煤工作面分类、分级评价软件，结合具体案例，验证了评价方法与评价结果的科学合理性。首先对智能化采煤工作面、工作面智能集控中心、智能化开采模式等术语进行定义，提出智能化采煤工作面一般技术要求与系统配套条件，根据工作面煤层厚度、赋存条件、采煤方法和开采技术参数对智能化采煤工作面开采模式进行分类，将智能化采煤工作面分为薄煤层和中厚煤层智能化有人巡视无人操作、大采高煤层人-机-环智能耦合高效综采和综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤3种模式。然后以煤层赋存条件为基本指标、开采技术参数为参考指标，建立智能化采煤工作面分类评价指标体系，将采煤工作面煤层开采条件分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类;将智能化采煤工作面系统细分为智能割煤、智能支护、智能运输、智能控制、网络通讯、智能视频、智能喷雾、智能供液、智能巡检、智能供电、工作面照明、工作面语音、通风防灭火和安全监测14个子系统，针对不同类别工作面生产条件，分别对其设备性能达标条件和设备运行工况达标条件进行评价，建立适用于不同类别的智能化采煤工作面分级评价指标体系，将智能化采煤工作面分为高级、中级、初级3个级别，综合评价智能化工作面水平。最后以具体的采煤工作面为例，对智能化工作面相关指标进行具体解析，验证评价指标体系与评价方法的合理性与科学性。

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煤炭学报

2020年第09期

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煤矿智能化(初级阶段)技术体系研究与工程进展

作者(Author)：王国法, 任怀伟, 庞义辉, 曹现刚, 赵国瑞, 陈洪月, 杜毅博, 毛善君, 徐亚军, 任世华, 程建远, 刘思平, 范京道, 吴群英, 孟祥军, 杨俊哲, 余北建, 宣宏斌, 孙希奎, 张殿振, 王海波

摘要：煤炭是可以实现清洁高效利用的最经济、最可靠的能源，煤炭资源的智能、安全、高效开发与低碳清洁利用是实现我国煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。基于我国煤矿智能化初级阶段的发展要求，开展了煤矿智能化技术体系研究和工程建设。进行了智能化煤矿顶层设计研究，以“矿山即平台”的理念将智能化煤矿整体架构分为设备层、基础设施层、服务层与应用层，实现煤矿生产、安全、生态、保障的智能化闭环管理；针对智能化煤矿存在的信息孤岛问题，开展了多源异构数据建模、特征提取与数据挖掘等技术研究，研发了基于数据驱动的信息实体建模与更新技术；研究了智能化煤矿高精度三维地质模型构建方法，提出了基于地质模型动态更新的煤层厚度自适应截割控制方法；研发了工作面采掘接续智能设计技术，实现了接续工作面图纸、规程、规范的智能设计，大幅降低了采掘接续过程中的重复劳动；研究了掘锚一体机的位姿检测与导航技术、自动打锚杆技术、自动铺网技术、巷道三维建模与质量监测技术，探索了基于远程视频监控的巷道智能高效掘进技术与装备；以“有人巡视，无人操作”为特征的智能化开采工作面在全国逐渐推广应用，开展了基于三维地质模型动态更新的采煤机自适应截割技术研发与实践，在部分矿区取得较好的试验效果。较详细的阐述了神东矿区、兖矿集团、同煤集团、阳煤集团、淄矿集团、新汶集团等国内大型煤炭生产企业现阶段在智能化煤矿建设中取得的阶段性成果，从技术研发与现场实践相结合的角度分析了智能化煤矿建设过程中存在的主要技术难题与发展方向。进行了煤矿智能化标准体系研究，提出了煤矿智能化标准体系框架，起草制定了“智能化煤矿分类、分级技术条件与评价指标体系”、“智能化综采工作面分类、分级评价技术条件与指标体系”等相关标准，为智能化煤矿建设提供标准支撑。

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煤炭科学技术

2020年第07期

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智慧矿山顶层架构设计及其关键技术

作者(Author)：吴群英, 蒋林, 王国法, 叶鸥, 蒋泽军, 董立红, 郭建军, 符立梅, 史晓楠, 习晓, 薜忠新

摘要：智慧矿山建设目标是在工业互联网技术的基础上，能够完成对矿山“人、机、环”数据进行精准化采集、网络化传输、规范化集成，从而实现可视化展现、自动化操作和智能化服务的矿山智慧体。目前，智慧矿山的建设主要以单一的业务逻辑为基础，较少从数据运营、技术服务和业务逻辑等多方面，深入研究智慧矿山的体系架构问题，难以实现通用性和扩展性较强的智慧矿山建设目标。为解决上述问题，基于已有智慧矿山的基本概念及内涵，在对国内外智慧矿山研究现状分析的基础上，首先提出智慧矿山的基本内涵及其建设原则，并引入数据标准化、网络协同化、系统一体化和技术智能化的建设理念。其次，提出智慧矿山顶层架构体系及其关键技术。该顶层架构体系主要包括智慧矿山总体架构、业务逻辑架构、技术架构和数据架构4个部分，从总体设计、业务分析、技术实现和数据流转的不同角度，可以较为综合和全面的构建智慧矿山。之后，探讨和研究了智慧矿山顶层架构体系建设过程中涉及到的智能控制技术、通信网络技术、三维可视化技术、空间信息技术、大数据分析与挖掘技术、物联网技术、机器学习理论方法、媒体智能技术等关键智能技术。最后，在总结智慧矿山顶层架构设计及关键技术内容的基础上，指出了未来智慧矿山建设过程中需要解决的一些关键理论问题及系统设计、优化问题，为不断完善智慧矿山顶层架构的设计和智慧矿山的深入发展明确了研究方向和实现目标。

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煤炭科学技术

2020年第07期

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智能化煤矿顶层设计研究与实践

作者(Author)：王国法, 杜毅博, 任怀伟, 范京道, 吴群英

摘要：建设智能化煤矿是实现煤炭工业转型升级和高质量发展的必由之路。针对当前我国智能化煤矿建设初级阶段缺乏体系性与前瞻性的顶层设计的现状，进行了智能化煤矿顶层设计的系统研究，阐述了智能化煤矿应分为数字融合互联，人机主动交互，主要系统自学习自决策3个阶段分区域分层次实现“物质流、信息流、业务流”的高度一体化协同，构建以人为本的智能生产与生活协调运行的综合生态圈的建设目标和阶段性任务。基于煤矿价值活动分析对智能化煤矿复杂巨系统逻辑关联进行研究和系统归并，提出以泛在网络和大数据云平台为主要支撑，以智能管控一体化系统为核心，能够实现对煤矿开拓、生产、运营全过程进行感知、分析、决策、控制的煤矿十大主要智能系统，包括:煤矿智慧中心及综合管理系统；煤矿安全强实时通信网络及地下精准位置服务系统；地质保障及4D-GIS动态信息系统；巷道智能快速掘进系统；开采工作面智能协同控制系统；煤流及辅助运输与仓储智能系统；煤矿井下环境感知及安全管控系统；煤炭洗选智能化系统；固定场所无人值守智能管理系统；煤矿场区及绿色生态智能系统等的智能化煤矿建设顶层架构。通过对数据特征与关联关系研究提出智能化煤矿信息实体特征与抽取方法，并研究智能化煤矿知识图谱构建及数据交互推送方法，构建智能化煤矿数字逻辑模型；研究提出智能化煤矿“云边端”数据处理架构和三层递阶控制策略，在此基础上对煤矿智能化应用系统进行具体设计。以张家峁煤矿生产矿井智能化改造和巴拉素煤矿新建矿井全面智能化建设为典型案例进行了工程实践。

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煤炭学报

2020年第06期

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