煤矿智能矿山建设研究与实践探讨

煤矿智能矿山建设研究与实践探讨

周康乐

山西华晋吉宁煤业有限责任公司 山西临汾 041000

摘要：目前我国传统的矿山企业在进行现代化信息建设时缺乏标准，且各企业之间没有形成信息共享，机械化特征、人工管理机械化手段、作弊管理机制不完善，自动化生产和矿山生产设备仍没有普及、矿山企业普遍存在信息化和智能化投资不足等问题阻碍了矿山企业的现代化发展。针对智能矿山建设问题，简单分析了智能矿山建设体系，并对智能矿山建设要点进行了详细探讨，以期为促进我国矿山企业智能化建设提供参考。

关键词：智能矿山；矿山自动化；矿山信息化；

当前煤炭行业正处于全面建成智能矿山的关键时期。针对煤矿智能化建设现状及关键技术，国内外学者进行了大量研究与探索。潘涛等详细介绍了智能矿山发展历程及规划，并以神华神东煤炭集团有限责任公司大柳塔煤矿、榆家梁煤矿、上湾煤矿和锦界煤矿为例，从智能工作面开采、智能选煤厂、煤矿机器人等方面进行深入剖析，得出了智能矿山建设的意义。韩建国概述了智能矿山的内涵，设计了适用于神华集团智能矿山的５层架构，并阐述了“智慧”与“能力”平台建设概念，以大数据为挖掘工具，为煤矿企业管理层制定决策提供数据支持。通过检索国内外文献可知，当前对智能矿山概念、发展规划的研究较多，对于智能化建设成果和关键技术的研究相对较少。本文以大柳塔煤矿智能化建设为例，论述了综采、掘进、运输、供电、供排水等系统的智能化建设情况，指出了目前我国智能矿山建设面临的难题，提出了技术攻关方向，为实现智慧煤矿积累经验。

一、智能矿山建设现状与存在问题

目前，美国、澳大利亚、加拿大、瑞典等国家已经逐渐实现遥控采矿，无人工作业，甚至无人矿井开采。美国已成功地开发一个大范围的采矿调度系统，采用最新计算机、无线数据通信、调度优化以及全球卫星定位系统技术进行露天矿生产的计算机实时控制与管理。这些国家的数字化矿山技术起步早，发展快，主要从开采过程的自动化、智能化入手。很快，数字化技术就在凿岩、爆破、装载、支护和运输等作业中成功运用。一些井下矿除固定设备已实现自动化外，铲运机、凿岩台车、井下汽车也全部实现了无人驾驶，工人只是在地面遥控这些设备，就可以保证采矿作业顺利进行。

我国目前数字化矿山发展仍处在初级阶段，总体水平低，同矿业发达国家相比差距仍然很大，问题表现在:第一，机械化特征、人工管理机械化手段、作弊管理不完善，自动化生产和矿山生产设备仍旧没有普及;第二，矿山管理者对互联网矿山的意识度不够，信心不足;第三，矿区生产环境复杂，矿山开采难度大;第四，矿山企业普遍存在信息化和智能化投资不足、复合型人才缺乏。虽然到目前为止，我国数字化矿山已取得较大成就，但同矿业发达国家相比，我国“数字矿山”起步晚，总体水平

还很低，仍处于初级发展阶段、但是由于发展迅猛，近十年，国内矿井开展了井下监测监控系统、人员定位系统、压风自救系统、供水系统、紧急避险系统、通信联络系统的建立，这也标志着国内矿山数字化技术应用的起步。其中，还有一些矿山利用大型矿山工程软件，实现了资源开采环境与可视化模型。

二、智能矿山建设要点

（１）结合本地区的实际情况，依据相关标准开展。

在建设智能矿山时，为了保证其有效性，需要严格按照国家相关部门的具体要求，同时根据该地区的实际需求进行，防止在建设过程中出现误区，影响该地区发展。

（２）推动自动化采煤技术应用。

在矿山建设过程中，通过近几年来自动化设备和机械化设备的不断投入，在采煤过程中已经逐步实现了自动化控制，有些企业已实现了智能化控制的采煤系统。自动化采煤是将采煤设备和控制系统有效连接，控制系统根据采煤实际工况下达指令，控制采煤设备自动运行，实现自主采煤。矿山企业要推动自动化采煤技术应用，还要不断完善地质层识别技术、记忆切割煤技术及遥感控制技术等。

（３）加强空间信息技术在智能采煤中的应用。

智能矿山在建设过程中使用的空间信息技术以定位技术、地理信息系统、遥感技术为核心内容。在矿山发展过程中，通过空间信息技术能够对各项指标和数据进行有效分析，以保证自动化系统的应用效果，确保矿山在生产过程中各项指标顺利获取，实现对矿山信息数据的快速整理和分析，从而建立完善的信息管理制度，并以三维形式展示。空间信息技术在智能化采煤中的应用主要体现在远程控制、工作面监控、地理信息系统、记忆割煤、煤层生产跟踪等方面。

（４）做好经营决策工作，确保决策科学性。

建设智能矿山过程中，矿山企业首先要做好生产经营工作，并对矿山生产和建设期间获得的数据信息进行综合、全面分析，以此规划矿山的后续建设，保证矿山的可持续生产。建设智能矿山以决策系统为基础环节，将统筹学和管理信息系统进行有机结合，保证智能矿山顺利建成。管理者可根据数据库提供的信息进行决策，使用网络技术建立先进的工作模式，从而制定出正确合理的决策。此外，决策系统正向智能化方向发展，与传统的决策系统相比，智能化决策系统在空间系统上可以对问题进行延伸，及时处理结构过差、过于复杂的系统，并提供有效的解决方案。

三、结语

在建设智慧矿山的过程中，需要组织对应的人员实现深度融合，将建设过程作为优化流程、理顺管理以及人才培养的主要过程，这样就可以实现与实施单位的共同进步、共同建设与共同提高。智慧矿山的各个子系统都属于不同的部分，在建成系统之后，还需要将管理体制理顺，并落实管理责任，这样就可以强化智慧矿山系统以及对应的子系统维护管理，满足系统维护以及运行正常的要求。总而言之，随着时代不断发展，在信息技术的时代，基于物联网技术的智慧矿山，就是以自动化、信息化作为基础，从而对于矿山之中的生产运营、人员管理、安全调度、数据收集等一系列的子系统实现集成，从而将其形成一个整体，然后利用统一管理，对平台之中的各种数据信息做好对应管理、存储与共享，然后将数据信息分享给对应的设备设施人员以及操作人员，从而满足煤矿科学化、自动化的管理要求。

四、参考文献

[1].基于智能矿山建设打造行业标杆的探索与实践[J].企业改革与管理,2022(10):44-48.DOI:10.13768/j.cnki.cn11-3793/f.2022.0525.

[2]刘子强,周先,陈功,刘奇,彭跃金.浅谈柿竹园智能矿山建设进程及发展[J].采矿技术,2022,22(02):114-117.DOI:10.13828/j.cnki.ckjs.2022.02.011.

[3]郝跃.智能矿山大数据关键技术与发展研究[J].世界有色金属,2022(04):15-17.

[4]赵奕,韦永兰,石磊,丁涛.智能矿山信息化建设实施与应用探讨[J].有色设备,2022,36(01):1-6.DOI:10.19611/j.cnki.cn11-2919/tg.2022.01.001.