针对国内3~4 m煤层生产效率低、采煤机割煤速度慢、液压支架自移跟机可靠性差等问题，根据转龙湾煤矿Ⅱ-3号煤层233采区煤层赋存情况，为了实现转龙湾煤矿一矿一井一面的千万吨级智能化矿井建设目标，开展了3~4 m厚煤层液压支架、采煤机、刮板输送机等成套装备一体化设计，确定了成套装备的技术参数和关键结构，研制了高可靠性、智能化成套装备，突破了基于惯性导航系统的综采工作面直线度精确检测技术、采煤机记忆截割智能控制技术、基于煤流负荷模型的刮板输送机智能调速技术、工作面端头联合支护技术等关键技术，实现了采煤机自主定位、记忆截割，液压支架自动跟机移架、推移刮板输送机和自动矫直，刮板运输机智能柔性变频调速，2巷超前液压支架协同推进，设备列车的自动控制和快速自移。结果表明，上述关键技术保障了综采装备的成套协同作业和连续回采，工作面具备了年产1 000万t的水平，大幅减少了采煤工作面的操作工人数量，实现了远程监控和少人值守常态化模式的智能化采煤作业，自2015年10月在转龙湾煤矿23303工作面进行工程示范应用，效果显著，每班可减少操作工人5人，最高日产达到3.78万t，最高月产90.13万t，建立了3

5G的到来，极大地促进了云计算、大数据和人工智能等技术的深度融合，成为包括煤矿智能化开采在内的各行各业升级转型的关键基础设施，必将推动煤矿智能化开采技术的创新与变革。首先阐述了煤矿智能化开采的发展历程，总结了相关的政策支持和技术发展态势，系统分析了智能化开采技术在应用推广过程中存在的8方面亟待解决的问题；并从宏观角度分析凝练了技术方面的制约因素，提出以5G技术为核心汇聚而成的技术生态必将成为解决上述问题的一种有效手段。其次，深入研究了通信技术和煤矿开采技术之间的关系，分析了5G技术在智能化开采中的特点和优势，构建了智能化开采核心技术与5G技术生态关联矩阵，指出了5G大带宽、泛在万物互联、低时延高可靠、切片技术等特性和技术在煤矿智能化开采发展中的关键支撑作用，阐述了5G生态在煤矿智能化开采中的重要性，并展望了随着5G技术生态的不断成熟，煤矿智能化开采将探索衍生出的一些高效关键技术和生产管理模式。最后，从多个方面探索了5G技术在智能化开采中的关键应用，包括：系统计算分析管控模式、4D-GIS透明地质和实时推演、工作面自动找直、视频驱动的智能化开采、井下环境感知等。最后针对煤矿智能化开采提出

提出了以煤层透明化、综采装备透明化、决策及控制透明化为核心的基于透明工作面的智能化开采概念，即在综采工作面煤层地质增强感知的基础上实现工作面开采过程的全面感知、信息集成与分析、智能生产决策、综采装备自适应控制；从感知、分析、决策、执行4个层次指出了基于透明工作面的智能化开采实现路径，即煤层超前探测、“机-环”模型关联、采前规划决策及随采智能控制；阐述了基于透明工作面的智能化开采依托的三大关键技术，即地质勘探技术、综采装备定位技术及三维激光扫描技术。基于透明工作面的智能化开采以达到综采装备智能决策和自主执行为目标，可为最终实现无人化化开采奠定坚实基础。