煤矿智能化开采技术的创新与管理

煤矿智能化开采技术的创新与管理

董平

云南省曲靖市富源县能源局石油天然气和新能源科 云南省曲靖市 655500

摘要：基于地理地质信息系统的透明工作面技术进行简单阐述，同时探讨大数据分析决策技术，在工作面复杂环境条件下与智能化采煤的耦合技术应用。在技术分析的前提下，对矿山机械智能化的发展现状和问题进行探讨。同时提出智能化开采的核心技术以及未来发展趋势，希望能为我国煤矿智能化开采技术的发展提供借鉴意义。

关键词：煤矿；智能化开采；管理

引言

煤矿的智能化建设包括：集成的煤矿信息管理控制平台（包括煤矿信息管理平台和煤矿监控自动化平台）、千兆环网平台、工业视频监控子系统、信息指导发布子系统、运输子系统、压力风子系统、人员定位子系统等。

1、智能化开采技术的核心技术分析

1.1 视频监控技术实现综掘工作面实时监控

对于煤矿企业而言，在煤矿开采过程中，不可避免地要面对矿工的人身安全，特别是井下开采活动。为了减少安全事故的可能性，并及时对已经发生的事故做出反应。对此，有必要在综掘工作面上安装监控系统，并根据工作面的实际情况设计安装方式，以便地面监控中心能够实时动态监控井下环境。可以及时了解日常操作环境和操作条件。通过监控中心与指挥中心的互联互通，不仅可以实现工作面的可视化，可以改善工作面的可视化，而且可以提高井下作业的安全性，因此地面指挥中心可以及时获取井下作业的相关信息、情况和安全状况，并能及时应对紧急情况。

1.2自动化、智能化、无人化开采技术

随着科学技术的不断发展，信息化水平逐渐提高，人们对掘进工作面自动化的要求也越来越高。鉴于掘进机的单机自动控制水平的提高和锚杆支护机械化程度的提高，研究了与掘进机匹配的智能和自动化系统的集成以及相关安全性的在线监控，必须建立一个全机械化的自动和智能工作面。所需的掘进是智能和自动工作面。到目前为止，我国综掘工作面中的智能采矿技术仍处于早期阶段，使用主控计算机的智能采矿技术将是未来的主要趋势，无人驾驶采矿技术仍处于概念上。

1.3、远程人工干预技术

液压支架自动化运作环境较为复杂，为了使液压机能够正常运作，一般需要大量技术员工对液压机进行实时动态监控，那么这必然会造成大量人力资源的浪费以及公司成本的增加，更重要的是针对出现的问题不能够及时的发现，就会导致信息反馈不及时，产生的问题得不到及时的解决，最终会造成整体煤炭开采工作的运作效率低下。如果可以实现液压机的运作能够处于实时的监控状态之下，那么这将会大大提高煤炭开采工作的运作效率。该技术主要是以实现液压机控制系统与视频监控系统相融合的形式，通过视频监控部门可以实现操作环境处于可视化的状态，同时通过该监控系统远程操作控制还可以实现液压支架能在复杂的环境下自动运转，并能够收集运转过程中产生的相关数据以及相关信息，之后系统会对该信息进行自动整理、分析并报送给相关部门。

1.4、大数据分析决策技术

目前我国煤矿企业在使用智能化开采技术进行煤炭开采时，使用的控制系统中，各单机系统数据具有精准度不高，分散程度高，相互融合应用率低的特点，所以在进行数据采集时，并未采集实用性较高的数据，而且在数据采集过程中也无法判断数据的科学合理性，所以最终获取的数据具有误差性大的特点。在此情况下，利用单机系统数据进行操控，无法进行有效的精准操控工作。而且各地区煤矿工作面煤层厚薄不一，大数据分析决策技术尚未完善，所以其在煤矿采集工作中的应用价值相对较低，仅仅适用于煤层赋存变化相对较小或地质相对简单的矿井当中。

1.5、在开采过程中应用智能探测技术

目前，我国智能化煤炭开采技术的智能探测技术包含煤岩分界技术，煤矸放入自动识别技术以及超前探测技术。其中煤岩分界技术，通过使用单个天线的和多普勒雷达进行脉冲发送和信号接收工作，当工作的信号接触煤岩时，信号将会逐渐减弱并反射回发射区域，这是工作人员可根据接收的信号区分煤矿。工作人员在对接收的信号进行具体判断时，可通过反射波的波长和频率对煤矿与岩石之间的分界点进行判断。但是在具体使用的过程当中，反射波的波长和频率在传播时，会受到煤层的厚度以及透射波的影响。煤矸放入自动识别技术是对煤矿物的组成进行分析的一种技术，该技术利用分秒脉冲的电场进行材料结构的识别。超前探测技术具有精确度高的特点，而且它的使用范围非常广泛，不需要对物质的成分进行事前分析以及数据输入，在任何条件下都可以获得较为准确的数据。

1.6、配套技术

配套技术是确保综掘技术顺利推广的条件，主要包含以下几项：围岩探测及控制、综合防尘、视频监测、大断面巷道围岩稳定机理及智能控制技术等。通常来说，综掘工作面端面跨度相对偏大，大部分是矩形，同时两帮以及顶板大部分是煤层，再就是围岩强度较低、受到多方面的作用力，降低了大断面巷道围岩的稳定性，由此导致巷道支护工作难度加大。所以，进一步提高综掘工作面的掘进效率与质量，还需要加强对其稳定机理及智能控制技术的科研、攻关，确定合适的支护参数，从技术的层面为煤矿生产创造良好的条件。

2、煤矿智能化开采技术的创新与管理

2.1、采煤机与液压支架信息实时交互技术的开发

提高煤矿企业的煤炭开采效率，实现煤矿企业智能化开采技术的不断创新对企业来说就显得尤为重要。而在现有的开采技术当中，采煤机以及液压支架并不能够实现信息的实时动态共享，这就会很容易出现采煤机与液压支架不能够很好的进行配合，这就使得三角煤截割工艺得不到很好的实施，从而严重影响了煤炭开采的效率。而采煤机与液压支架信息实时交互技术的开发不仅可以实现两者之间信息传递及时有效，还可以使三角煤截割工艺得到很好的施行，从而提高企业的自动化切割水平以及煤炭开采效率。而该技术更加注重设备之间的协调性，比如，当采煤机工作尚未完成时，液压支架会立刻接收到该信息，从而降低其自身的运转速度来等待采煤机运转进度与液压支架保持一致，之后采煤机以及液压支架共同进入下一工作流程，反之，如果液压支架工作尚未完成，采煤机也会立刻接收到该信息，之后降低其自身的运转速度来等待液压支架运转进度与液压支架保持一致，然后同时进入下一流程当中。

2.2、安全防控系统逐渐优化

目前我国对煤矿开采安全防控系统的关注度越来越高，因此在煤矿系统中进行安全监测工作是必要环节。除加大煤矿人员下井工作的监控力度之外，还要加强网络系统的监控程度，对矿井存在的问题早发现早处理。同时还要定时定期对矿井的安全系数和各设备的使用情况进行了解，如发现存在安全问题，则需要及时修补。除此之外，煤矿企业还需定时定期对工作现场的机械操作人员进行培训，将其综合素质能力进行提高，从而完善安全操作系统。在日常工作中，工作人员也需做好工作记录为后期的工作排查和下阶段的工作安排提供数据基础。总而言之，通过真正提高工作人员的安全意识及设备的安全系数，可真正减少煤矿生产意外事件的发生。

结束语

总而言之，智能化是未来发展的主要趋势，煤炭开采对我国国民经济发展产生重要影响，将煤炭开采的过程逐步从机械化自动化转为智能化达到智慧化，是重大的技术突破，同时也是煤炭行业发展的主要目标。

参考文献：

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