煤矿智能化开采关键核心技术探究

煤矿智能化开采关键核心技术探究

许 刚

陕西有色榆林煤业有限公司，陕西 榆林 719000

摘要：我国是能源消耗大国，对煤炭资源的需求量较大，为能满足市场中对煤炭资源的需要，这就要求在煤矿开采的环节要提高工作的效率，结合当前智能化发展的时代要求，将智能化关键技术应用到煤矿开采中去，提升煤矿开采的效果。基于此，本文首先就煤矿智能化开采的需求以及开采中关键核心技术详细探究，希望能从理论层面就智能化开采关键核心技术的研究，有助于技术推广应用。

关键词：煤矿开采；智能化；关键核心技术

引言

智慧矿山建设代表着先进生产力的发展方向，是实现煤炭工业高质量发展的重要支撑，已经在煤炭行业形成广泛共识。智慧矿山是基于现代智慧理念，将物联网、大数据、人工智能、机器人、智能装备、5G等与现代煤炭开发利用深度融合，形成矿山全面感知、实时互联、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，全面打通“人、机、环、管”之间的障碍，实现矿井开拓、采掘、安全、运输、通风、洗选、经营管理、绿色环保等全过程智能化运行。

1煤矿智能化开采关键核心技术

1.1远程人工干预技术液压支架自动化运作

液压机运作环境较为复杂，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整个运作效率低下。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。

1.2地质雷达关键核心技术

煤矿开采过程中采用智能化开采技术是提高开采质量的重要保障，地质雷达关键核心技术作为重要技术组成部分，能为煤矿智能化开采起到促进作用。煤矿开采工作主要是在地层中实施，所以对岩层准确识别煤层是比较关键的，这就需要采用智能化技术，要对煤层位置准确判断，以及对煤层厚度准确识别，如此能为调整液压支架高度提供有效参考。煤层的偏差如果超过可控的范围，就容易对采煤机工作质量和效率产生不利影响，容易出现截割岩层的问题。所以通过地质雷达智能化关键技术应用，能为煤层的位置判断以及对煤层厚度的判断达到准确的目的，通过将地质雷达关键技术和其他的技术相结合应用，将红外成像技术和其他辅助技术相结合应用，能保障工作面周围地质三维成像的准确度，这对实际煤矿开采工作的质量控制有着积极意义。采用地质雷达关键技术和其他辅助技术综合应用，能够对煤层以及顶板和煤层下岩层等形成立体化的观察效果，这对提高煤矿开采的质量有着保障。

1.3采煤机记忆切割技术

通过将位置传感器安装在采煤机的牵引部分中，基于位置偏移量数据，通过控制器确定采煤机的位置，从而实现精确定位。基于此思路我国研究人员开发出适用于我国煤矿开采的采煤机记忆切割程序，该程序与煤矿的实际生产过程相关联，可以有效解决扫煤不彻底、三角煤截割、推溜、端头支架自动跟机拉架的相应问题，并在工作面上实现了采煤机自动切割记忆的功能。采煤机记忆切割技术是在综采煤矿作业中实现采煤机智能化作业的有效方法，在我国煤矿智能化开采技术应用中取得了巨大的成功和良好的效果。然而，由于煤矿开采地质环境条件和其他时空条件的随机性和不确定性，在采煤过程中由于截割阻力和其他因素的相应变化造成的采煤机抖动将导致刮板输送机的不平整。在传统的综采作业中，采煤机驾驶员需要根据工作面顶板和底板的状况以及切煤机的工作状态不断调整切煤剪，以实现“三直两平”工作面。而当前的采煤机记忆切割技术还不能做到及时调整和适应采煤机驾驶员的控制，因此，从控制采煤过程的角度来看，很难完全满足采煤机长期自动切割煤的要求。

1.4MOS智慧综合管理关键技术

煤矿开采中应用关键核心技术能有效提高工作的整体质量，通过多系统综合管理操作平台的科学化运用，面向智慧矿山建设一体化的信息感知以及展示和应用的平台，系统中有个煤矿子系统以及智能设备等作为支撑，这对支撑应用业务逻辑功能软件也能发挥积极作用，通过多需求通讯以及云计算技术的综合应用，系统内置智慧安监以及矿区一张图等相应功能模块，这对保障煤矿智慧生产的质量有着积极作用。MOS智慧综合管理关键技术，通过全面数据标准化，接入的操作系统平台数据采用的是统一格式交换以及存储，数据互联互通比较高效。统一化数据存储方案应用的作用价值比较突出，监测数据使用统一存储方案，能将数据资源混乱问题得到有效解决，保障数据传输的稳定和实时性。另外，在组态化以及可配置的作用发挥也比较突出，支持大数据分析，这对保障管理系统的应用质量有着积极意义。

2煤矿智能化开采技术的创新与管理

2.1创新综采智能化管理平台

对煤矿企业来说，加强对煤炭开采智能化信息系统的管理也是非常重要的。煤炭企业在引入煤炭智能化管理系统的过程当中，需要结合企业的实际情况，以大数据平台为依托，借助云技术等当下比较先进的技术，来建立起符合自己企业实际情况的综采工作面智能化管理系统。在该管理系统中，应当包含以下各个模块：监控模块、故障分析模块、环境监测模块等，对应的模块应该具有相应的功能，比如，监控模块要能够对各生产环节的生产情况进行实时监控；故障分析模块要能够对相关机器设备的运转情况、出现故障的具体部位以及具体原因，在短时间内将相关信息反馈给相关人员，通过该系统可以实现相关人员对整个煤炭开采情况的全周期，精细化的智能管理。在综采工作面的智能化管理系统当中，相关的管理人员和相关的技术人员，通过权限设置，可以登录该系统平台，实时了解煤矿开采的实时状况，相关开采设备的运行情况以及井下开采作业的环境安全情况，从而可以针对具体发现的问题做出及时反馈，以此来提高煤炭开采的工作效率，节约企业成本，提高企业竞争力。

2.2着力培养矿山高素质人才

人才与创新是我国经济高质量发展的重要驱动力，智慧矿山建设也需要优秀的复合型人才。一方面支持和鼓励煤炭类高等院校加快煤矿智能化相关专业学科的建设，培育一批具备矿业工程、信息工程、人工智能等不同技能的复合型人才。另一方面鼓励企校合作，不断优化煤矿管理型、知识型、技能型的人才体系，创新煤矿智能化人才培养模式，积极开展在职人员智能化与信息化培训活动，为煤矿智能化发展提供智力支撑。

结语

通过上述分析，可以看出，随着信息技术的不断发展，云技术、大数据时代的到来，煤炭行业如果想恢复改革开放时期的繁荣景象，就必须紧跟时代步伐，运用大数据，结合云技术将智能化技术运用到开采工作当中。因此，对于煤矿企业来说，首先管理层要意识到智能化开采技术的重要性，然后积极并大力鼓励提倡煤炭的智能化开采，并对煤炭开采智能化的关键技术进行实时创新，从而使企业紧跟时代潮流，提高企业煤炭开采的工作效率，为企业带来经济效益，提升企业竞争力。

参考文献

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