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

郭祺 孟匡匡 刘德坤

兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿 , 山东济宁， 273500

摘要：随着现代信息科技的发展和移动互联网等信息技术的进步，我国部分传统产品工业也结合先进的技术进行了改造，我国的新兴工业产品等发展方向也进行了改革。同时，煤炭开采工业往往需要耗费大量的时间和人力，长期在黑暗的环境下工作，不仅昼夜难分，还面临着随时都会塌方等严重危害，工人在恶劣的环境下工作，不利于身体健康。同时，人力的工作效率已经难以满足当代社会的发展需求。基于此，以下对煤矿智能化开采技术的创新与管理进行了探讨，以供参考。

关键词：煤矿智能化；开采技术；创新管理；研究

引言

现如今，随着社会节能环保工作状况的不断改善，应该尽可能的在使用能源方面进行节省，注重对清洁能源的使用。如今，煤炭依旧是最为重要的一种能源，并且最适合社会经济的发展需要。传统的煤矿技术在发展的时候应该尽可能的借鉴一些先进的科学技术，好比计算机电子信息技术，通过智能化的操控能够很好的改善和提升智能化采煤水平，并且在一定程度上提高整个生产体系的建设效率，从而充分保障煤矿采煤智能化可以得到安全的发展。

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文明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的占比正在逐年增加，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下煤工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。2010—2014年，我国每年累计各类煤矿安全事故353起，死亡2137人，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煤矿综采工作面智能化技术应用主要存在的问题

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。智能化开采技术在工作时存在工作面上窜下滑的问题，而且地质、工作环境的转变也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，主要原因时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。

2.3缺乏与信息化相适应的企业管理制度

煤炭企业的信息化管理模式仍然采用传统的移动式管理和模式，无法很好地适应人们对信息化管理的要求，不能很好地发挥信息技术快速、准确、实时等优点。

3煤矿智能化开采技术的创新

3.1煤矿井下综采装备监控核心技术

在煤矿开采的过程中，要对煤矿井下的综采装备进行位置的确定与测量，以确保综采装备在工作中能够完美的运行智能化控制。由于煤矿开采井下的环境十分复杂，要对综采装备在煤矿井下进行实时的监控，必须运用高质量的导航系统，综采装备在井下进行工作运作时，还可以通过红外线高清摄像仪以及三维激光扫描仪对井下工作的实时状态利用构建模型以及视频图画传递出来。但这些仪器的使用在实际的操作过程中仍会存在一定的弊端。例如：在综采设备进行工作时，井下的环境会涌现许多的粉尘，这些粉尘会严重形象仪器设备传输上来的画面质感，因此，在技术的更新上可以利用专门除尘的视觉传感器，以保证画质的清晰度

3.2直线度控制

在煤炭开采过程中，直线度控制技术时采掘工作面推进的关键技术之一，能够保证综采装备工作面保持在一定直线上，从而有利于后续液压支架的整齐排列以及输送机的顺利推进，防止在工作面推进的过程中因为支架与输送机的杂乱破坏了设备。当前，我国相关学者对于直线度控制技术的优良性进行了验证，首先使用激光对输送机进行定标，进而建立了二维坐标系，利用高清摄像仪比较相关图像，进而确定了调整量。其次，研究人员使用固定参照点安装激光测距仪，可以使用液压支架与输送机对煤壁进行测定。最后，将传感器安装在液压支架上从而达到控制的目的。

3.3人工远程干涉技术

在人工开采中，可将人工远程干涉技术的优充分发挥出来，促进智能化技术设备适应性显著增强，确保井下作业安全，以自动化技术为媒介积极构建融合了通信网络和开采的井下作业系统。针对工作数据，以一体化的智能软件对其进行远程监测与预算，在统一、高效的采煤控制系统中将控制和工作全面开展。超时空的控制系统不仅能够很好地控制井下作业，也可充分保障供电通信的安全性，避免泵站控制系统与支架的电液控制系统受到损害，安全性进一步提高。立足于统一协调个机械设备以及对各子系统进行整合，综合智能化管理，以更加科学、高效、全面地开展采煤工作。

3.4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。

4煤矿智能化开采技术的未来发展趋势

4.1逐步优化安全防控系统

现阶段，我国越来越关注煤矿开采安全防控系统，所以安全监测工作是煤矿系统中必不可少的一环。不仅要严格监控煤矿人员的下井工作，同时还要加大网络系统的监控力度，以便于第一时间发展和处理矿井中存在的问题。并且，还要在固定的时间了解矿井的安全系数以及各设备的使用情况，一旦发现有安全问题，需要第一时间解决。此外，煤矿企业还需要在固定的时间培训工作现场的机械操作人员，有效提高其综合素质能力，从而确保安全操作系统更加完善。工作人员在工作中，需要把相关工作记录做好，以确保之后的工作安排和工作排查有据可循。总之，促进工作人员的安全意识增强，确保设备的安全性，可以有效降低煤矿生产意外事件的发生率。

4.2合理使用智能机器人

利用遥控智能机器人完成工作面的维护和管理，具有较好的效果，需要注意加强先进传感器的匹配，并且完成改装，以提升矿井智能化工作面的自主开采效果。需要对智能化掘进技术进行有效的应用，让掘进设备的智能化和整体性提高，对掘进工作面进行有效的控制，保证无人化开采的实现。

结束语

现阶段，世界经济发展速度日益加快，我国对煤炭资源的需求量越来越多，煤炭产量逐年上升，开采煤炭资源的范围也更加广泛，矿井深度显著加深。而不断加大煤矿开采力度，使煤矿开采工作中出现的问题不断增多，在此形势下合理运用智能开采具有重大意义。实际工作中，要和施工现场的实际情况相结合，合理选择智能开采技术，相关工作人员应借助科学、合理的解决手段，顺利开展煤矿开采，推动我国相关产业良好发展。

参考文献

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