煤炭科学技术

作者：田莹, 范宇鑫, 张强, 刘峻铭, 顾颉颖, 刘伟,

关键词：数字孪生, 综采装备, 智能化开采, 智慧矿山, 煤矿智能化, 预测性维护, 故障诊断, 工业互联网,

推进矿山智能化建设是提升煤炭行业安全、高效、绿色发展水平的重要途径。数字孪生技术作为新一代信息技术，在煤矿综采装备领域的应用为智能化转型提供了重要支撑，因此，开展了煤矿综采装备数字孪生技术的综述研究。首先阐述了数字孪生的基本概念与核心思想，在此基础上重点从机械行业应用现状进行切入，具体分析了数字孪生技术在机械设计制造、故障诊断维护以及产业链协同中的具体实践，为煤矿领域应用提供了理论和技术参照。进而，综述了数字孪生技术在煤矿领域应用与未来发展趋势，特别聚焦于综采装备技术环节，详细综述了数字孪生在综采三机和智能化综采系统融合中的研究现状，包括状态监测、故障预测、自适应控制、智能截割和协同运维等多个具体应用场景。研究表明：数字孪生技术通过实时数据采集、虚拟建模和智能分析，可以实现对采煤机、刮板输送机、液压支架等关键设备的全生命周期管理，可显著提升故障预测精度和生产效率。面向未来，需着力突破多物理场耦合建模、井下高精度感知、跨系统协同决策等关键技术瓶颈，推动研究范式从“模型/数据驱动”向“融合驱动”，从“单一设备优化”向“系统控制协同”根本性转变，并通过制定行业标准与构建开源生态，破解数据壁垒与互操作性难题，以此促进数字孪生在智慧矿山建设和智能化无人开采中的深度应用与落地见效。

来源：2026年第2期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2026年第2期