西安科技大學(xué)學(xué)生團隊研發(fā)的“智礦諦聽”智能預(yù)警系統(tǒng)，在深部煤礦安全領(lǐng)域取得重要突破。該系統(tǒng)通過融合煤巖力學(xué)機理與人工智能技術(shù)，實現(xiàn)了對深井開采過程中礦壓災(zāi)害的精準(zhǔn)預(yù)警，為復(fù)雜地質(zhì)條件下的礦山安全提供了新的技術(shù)解決方案。
         該系統(tǒng)的核心技術(shù)在于將煤巖破裂動力學(xué)原理與深度學(xué)習(xí)模型相結(jié)合。研究團隊基于深部開采環(huán)境下煤巖體的應(yīng)力傳播規(guī)律，構(gòu)建了包含物理約束方程的預(yù)警模型，能夠動態(tài)解析支架阻力、微震能量等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)。在山西某高瓦斯礦井的實測中，系統(tǒng)對周期來壓的識別準(zhǔn)確率達到89.3%，較傳統(tǒng)預(yù)警方式提升約30%。針對井下復(fù)雜環(huán)境導(dǎo)致的數(shù)據(jù)失真問題，團隊開發(fā)的動態(tài)時空特征融合技術(shù)，通過改進的DTW-DBSCAN算法，實現(xiàn)了256路傳感器數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)對齊與修復(fù)，在陜北溝谷地貌礦區(qū)的應(yīng)用中，數(shù)據(jù)修復(fù)率提升至94.6%。
         在陜煤集團張家峁煤礦的工業(yè)實測中，該系統(tǒng)提前38分鐘預(yù)警了工作面中部應(yīng)力集中現(xiàn)象，指導(dǎo)礦方及時采取解危措施。現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示，其構(gòu)建的三維應(yīng)力場模型可縮減23%的超前支護范圍，單工作面年節(jié)約支護成本約180萬元。寧夏梅花井煤礦的應(yīng)用案例顯示，系統(tǒng)標(biāo)注的3處潛在冒頂區(qū)域經(jīng)加固后，頂板離層量減少62%，有效避免了事故發(fā)生。
         中國工程院院士王雙明指出，這項技術(shù)標(biāo)志著礦山安全監(jiān)測從被動應(yīng)對向主動防控的轉(zhuǎn)變，其物理信息融合框架對行業(yè)技術(shù)進步具有推動作用。目前，系統(tǒng)已形成標(biāo)準(zhǔn)化硬件部署方案，單臺華為Atlas500邊緣計算設(shè)備可覆蓋150米巷道監(jiān)測，響應(yīng)延遲控制在200毫秒內(nèi)，正在西部6大礦區(qū)開展規(guī)模化測試。
         隨著我國煤炭開采深度以年均10-15米的速度增加，超千米深井占比已達17.6%，傳統(tǒng)監(jiān)測手段難以應(yīng)對高地應(yīng)力、強采動耦合引發(fā)的復(fù)雜礦壓問題。西安科技大學(xué)西部煤炭綠色開采教師團隊指導(dǎo)的這項創(chuàng)新，已申請4項國家發(fā)明專利，其技術(shù)路線被納入《智能化礦山數(shù)據(jù)治理規(guī)范》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)草案，相關(guān)成果正在為深部資源安全開采提供重要技術(shù)支撐。