煤矿智能化开采技术现状及展望

煤矿智能化开采技术现状及展望

吕文修

山西阳泉盂县东坪煤业有限公司，山西阳泉盂县 045100

摘要：科技不断发展，各领域技术水平逐渐提高，信息技术应用更加广泛的今天，我国的煤炭资源十分丰富，煤矿相关行业和产品也是当前我国实体经济的主要动力和来源，所以煤矿开采相关行业和技术已经成为近年来我国科学技术研究的主题。

关键词：煤矿；智能化；开采技术；现状；展望

引言

通过对我国现阶段的煤矿开采智能化进行分析能够看出，其还具有很大的上升空间。井工开采为我国煤炭开采主要采用的方式，而由于我国具有十分复杂的地质结构，初级的智能技术难以满足现实需求，并未从根本上确保煤炭的安全性，很容易出现各种事故，如透水事故、顶板事故等。所以，为保障我国在煤炭开采方面的安全，就应对智能技术展开深入研究，并对其做出不断改进。

1智能开采的必要性

近年来，各大经济体和社会主义现代能源革命不断向多方面发展的战略时代大趋势背景下，虽然煤炭清洁型可再生利用能源（其中主要包括清洁核能、水力发电、再生能源）在整个全球清洁利用能源的市场消费中占比正在逐年增加，但是煤炭化石生物燃料清洁能源在全球清洁利用能源需求总量和消费框架结构中的重要性和市场主体性的地位还没有完全改变。有关能源专家预计：未来30年内，以天然煤炭资源为主的一次能源消耗结构框架不会发生任何根本性的重大转变。目前，我国大型煤矿工作主要有大型井工煤矿的开采及煤炭开发利用，大型煤矿由于全球气候变化条件而侵蚀形成的煤矿地质结构复杂，“水、火、瓦斯、煤尘、顶板”五种重大自然灾害严重威胁我国煤矿产业的生命财产安全。随着对煤矿企业安全生产、环境的高度重视以及素质要求的逐步提高，部分边远地区的煤矿企业安全生产存在的煤矿违法使用和施工荒等不良现象，也正在倒逼我国煤矿企业不断提高安全生产工艺技术。

2煤矿智能化开采技术现状

2.1开采设备、工作条件不稳定

尽管使用了智能化开采技术，但是很多情况下无法保证数据信息的高速传输，没有协调统一的标准，因此无法将综合化技术监控真正实现，无法保证各子系统之间的有效信息共享。与此同时设备的可靠性不高，无法通过传感系统和摄像系统完成稳定高效的设备运行。在恶劣的条件下硬件元件也会受到一定的影响。应用智能化开采技术时，地质、工作环境的转变会导致刮板机在运转和作业时无法适应各种不同的变化，导致作业安全性不足，对煤矿的安全开采产生影响。另外有些时候由于各种因素的影响，无法自动进行定位检测，造成隐患的出现。

2.2技术问题

目前我国的煤矿机械智能化技术水平与发达国家相比仍然处于落后，普通煤炭开采技术水平也不高，主要原因是我国信息化程度和数字化程度发展比较晚，即使有一部分的煤矿将智能化开采技术运用到实际的煤炭开采作业中，但是我国还存在一大部分煤炭开采工作以人工操作为主。

3煤矿智能化开采技术展望

3.1智能液压支架

就目前所使用的综采液压支架来说，其内部的电液控制系统实际上并没有完全与液压支架结构达到完美融合。将电液控制系统真正融合到综采液压支架内部，实现传感器、支架机械结构以及控制装置等完美融合，实现一体式的液压支架结构，不仅可使支架整体生产成本得到大幅降低，还可以促使液压支架向着智能化方向发展。要对液压支架进行远程操控，对智能化技术的远程控制体系的科学应用尤为关键。借助该技术能够在监控中心直接操控液压支架控制台，同时通过工作面的视频界面等便能够辅助完成远程控制等一系列操作活动。

3.2实施智慧煤矿物联网技术

随着各种技术的不断发展，应该将智能化融入其中，这样才能够有效的保障开采环境符合要求，通过引进一些较为先进的设备，能够保证开采工作有更加严密的改变。在实行监测的时候，应该按照煤矿的生产工作进行监督和管理，这样才能够充分的保证煤矿发挥自身的作用。但是由于各种数据接口在发展的时候存在一定的差别，因此会有一定程度上的优势，在这个时候是很难真正的实现各种平台数据之间共享的。另外，在对数据进行处理的时候，要有一些融合，这样才可以形成信息上面的改变，以此来改善数据可能存在的断裂，也不利于各种煤矿智能化的采光改变。在这个基础上，可以通过使用一些创新的智能型技术，并且有效的运用各种技术，使得数据和人员之间存在的屏障被打破，同时使得他们可以有更加有效的沟通和交流。创新需要提供定位服务。利用超宽带网定位技术，帮助煤矿开采在温度、湿度、其他介质条件下的位置等反复环境中，可以了解各个参数。在对各种平台进行监测的时候，应该对其制度加以健全，这样才能够保证各种机位之间有正常的运行状况，避免各种设备之间出现碰撞。同时也应该利于先进的云计算服务，通过一种基础性的分散技术，从而实现大数据的处理状况，这样才可以更加准确有效。并且为信息决策提供一些可靠的分析数据，使得各种技术更加的合集有效。在对目标数据进行归类的时候，不应该局限于不同的类型，只有在发展的时候做出一些数据管理，才能够更加有效的确定信息内容，在对其进行数据归类的时候，应该注重结合回归分析和分类方法，这样会促进数据分析。

3.3综放工作面智能化开采

通常情况下，综放工作面智能化开采主要是借助液压支架上的接收器和采煤机上的红外发射器来确定液压支架与采煤机的相对位置，并以此在采煤机截割方向将液压支架护帮板提前3至5架收回，并按照要求开启智能喷雾装置。同时在采煤机后滚筒截割结束后要将液压支架护帮板及时打开，并合理推移前部刮板输送机，通过液压支架智能放煤装置来完成放顶煤动作，随后当智能化放顶煤完成一系列动作后，就可以拉移液压支架。

3.4视频监控技术

借助视频监控技术创造一个综采工作面三维形态的采煤环境，对工艺设备以及实际采矿作业进行科学直观模拟，操作人员可在任何时间直接进入到系统所模拟的所有区域之中，达到人机互动的目的，摆脱工作面施工时间与空间等因素造成的束缚。另外，视频监控系统也可以对物体运动的不同状态、具体种类以及对应设备的信息等进行识别，甚至能够模拟出设备的运行规律，以此来对空间状态进行确定进而创造一个和实际环境近乎一致的虚拟化空间，为煤矿开采作业提供更为准确且系统化的信息数据，最终实现优化生产整体流程的目的。

3.5建立知识型＋技能型＋创新型人才培养体系

煤矿智能化建设是一个多学科交叉融合的系统工程，涉及多系统、多层次、多专业、多领域、多工种相互匹配融合。支持和鼓励高等院校和职业技术学校开设煤矿智能化相关专业课程，培育一批精通采矿工程、信息与计算科学、人工智能等专业的复合型人才。建立健全科研人才、技术服务型人才培养与激励机制，增强创新意识、创新能力。加强对煤炭行业从业人员的信息化、智能化知识培训，培养专业技能型人才。

结语

在实际进行创新和发展过程中，往往不可避免会出现一定的问题，需要注意加强细节的控制，综合化对煤矿智能化开采的现状进行分析，并且采取针对性的措施对现有的问题进行处理，提升煤矿智能化发展的水平。

参考文献

［1］刘青红.智能化矿山与智能化开采技术的发展方向［J］.中国设备工程，2020(22)：224-225.

［2］高明.智能化综采技术发展及应用现状分析［J］.能源与环保，2020，42(11)：111-116.

［3］洛建军.智能化工作面在屯兰矿的建设实践［J］.能源技术与管理，2020，45(5)：183-186.

［4］弯桂清.彬长矿业迎来“煤”好时代灾害矿井获得“智”变发展［J］.当代矿工，2020(9)：18-19.

［5］宗慧芹，顾志勇.开启智能化开采新时代［J］.当代矿工，2020(9)：20-21.