煤矿智能化最新技术进展与问题探讨

煤矿智能化最新技术进展与问题探讨

刘照辉石磊 王恩胜

平煤股份二矿综采准备队  河南平顶山  467000

摘要：随着工业技术的不断发展，煤矿产业正处在持续变革、创新成长的关键阶段。在此时，对煤矿产业如何进行高速有效改造、提升，根本目的就是为了确保整个产业能够实现高效的经济增长。本文将根据智能技术在煤矿领域中的广泛应用展开研究，对智能技术在中国煤矿领域中各个行业中的运用问题进行了深入分析。煤矿开采也只有实现了智能技术的有效运用，才能更好促进煤矿产业的高效发展。

关键词：煤矿智能化；最新技术进展；问题探讨

引言

煤矿工业的蓬勃发展对我国经济的现代化建设做出了不小的贡献，但随着科技能力的日益增强，煤矿生产的信息化和智能化仍然是我们所关心的主要问题，同时更多的中国煤矿企业也关注于自身煤矿生产的信息化与智能化工作，为此，我们拟就煤矿信息化和智能化的技术问题展开了探索，期望能够进一步提高中国煤矿企业的信息化和智能化工作的技术，从而推动中国煤矿工业的健康发展。

1 煤矿产业发展问题分析

从当前我们可以看到的煤矿生产开发活动中，由于其煤矿开采工作大多在地底开展，地下水环境条件也存在着一些的不可控制，因此容易出现更多的矿井问题，同时也由于井下工作条件的特点，其在井人员及科技训练程度都较低，且操作技能也存在着一些不足，在面对突发事件下也不能够加以恰当的管理，由此提高了矿井工作的风险，延误了突发事件的最佳解决时间。同时也由于中国高新技术行业的日益蓬勃发展，需要人们逐渐了解高新技术手段对煤矿行业发展的巨大重要性，将其运用于其中，可更好地充分发挥其有效价值，从而改善煤矿行业生产，发展产品质量，维护人民生命安全，从而真正地达到了高产优质的经济发展。

2 智能化煤矿产业基本特点分析

在依托智能化发展煤矿产业的过程当中，我们需要认识到智能化与信息化的基本特点，据了解其工作的基本原理，我们可以看到在进行煤矿产业发展过程当中，借助智能化和信息化进行生产，可极大地防止安全事故的发生。一般人们都会使用功率较小的工具装置，可以避免与环境中易引起燃爆的气体发生联系，进而大大降低了毒气引爆事件产生的可行性。智能和信息化矿井行业，在管理工作的整个流程当中都有着很高的专业化和可探究性，特别是当出现问题的时候，可以更有效地把井下信息及时反馈到地面上来，由有关人员对其问题进行分析，在分析完毕以后可以更好地掌握其井下环境并进行合理的调节，既符合社会主义市场经济发展的基本要求，同时又融合了先进勘察科技与现代化科技，可以更好地推动矿井行业的可持续发展。

3 5G技术在煤矿智能化生产的应用场景

3.1 智能采掘功能

在矿井开采工作面的工作难度大、环境条件复杂、机械设备多、安全条件差等，相应进行智慧开发工作是十分必要的。在井下工作面顺槽布置边缘网络（MEC），连接几个矿用基带处理模块（BBU）进行采集数据，再将信号通过井下工业以太网路传送至当地的5G 核心网。智慧产品工作面信息系统传输网由矿用5G 超高清视频仪、矿用5G 支架压力感应器，以及配备有矿用5G 安装和惯导控制系统的采掘机（挖掘机）等设备，构成了智慧产品工作面网络系统。因此智能生产工作面系统对网络安全性的需求相当高，因而满足了制造工作面和地面车间在通讯故障时及工作中的服务不中断。

3.2 远程智能协同运维

随着科技的进步，井下设备的自动化水平会愈来愈高，操作会越来越复杂，仅靠普通的修理人员将无法单独进行修理操作，需要通过5G 传输网远程把现场收集到的装置数据、工作情况、事故情况等数据传给技术人员协助完成。工程师可以利用由5G 互联网上传送来的实时的音视频资料，或者使用虚拟现实设备可完成与工程师和现场人员同样的视野和动作。而随着技术水平的提升，甚至已经能够让机器人替代人在井下进行维修。

3.3 井下智能巡检和安防

基于5G 的精确定位、高速传输等，物联技术将完成井下的智慧巡检与安防。利用井下的无人机、智能VR/AR 等先进技术可即时定位井下的设施与人员，并即时发送与获取井下的安全信号，以进行对井下资源的感知与获取，从而可以对现场开展有效的巡检作业。但不论是无人机空中监控、无人机巡检的视频回传，或是VR/AR 等智能遥控的设备故障诊断和修复工作，均需有效地利用5G 网络带宽资源与迅速的信息反馈，以进行对现场的管理.

4 智能化技术在煤矿生产中应用

4.1 煤矿轨道运输智能化监控和调度系统

从当前角度来看，煤矿轨道运输的自动化控制与信息资源共享，已成为中国轨道运输控制与调度体系未来的发展趋势。具体表现是把现代化贯彻于整个轨道运输监管和调度体系，建立完整的轨道运输监管与调度系统，研究建立适应煤矿井下道路运行情况的现代化矿井道路运行监管系统。以实时的机车监测与信号识别系统为基础，通过合理可行的技术方式，对轨道运输路径实施优化选取与区间闭锁，以确保轨道交通运输安全与机车获取的实时性。利用大数据分析平台，整合了轨道运输的影像采集，完成对轨道交通运输信号的智能分类与预警。智能化系统会在对数据做出反应的同时，将这些分析结果提交至系统客户端，从而对信息进行记录与分类。煤矿道路运输的优化，可归纳为货运起点停放区与若干个货运终点站采区工作面，根据运送货物的数量对停靠点与采区内工作面作出最短的路线优选。如果采区工作面所需要的货物均较多，则应该分别安排进行运送，但若几个采区工作面所需要的货物均较少，应在符合的承载条件基础上寻找最短路线，用尽可能少的机车将货物运输至几个采区工作面。轨道运营优势的基础是具有安全高效的轨道交通运营控制与调度监管体系，能够对选择的最优化路径做出反应。

4.2 提高煤矿机械工程与互联网融合的水平

万物都在更新，互联网时代的到来，对于煤矿机械工程行业，也不失为是个发展的机遇。要发展就必须改革，而煤矿机械工程改革的较为重要方面就是提高煤矿机械工程与互联网和发展的融合。在接下来的发展中，我们应该从这个方面入手，来培养新型煤矿机械工程人才，对于该行业优秀人才，应该鼓励他们继续学习深造，同时探究如何使该行业与互联网进行深度融合，要多吸取优秀的经验，爱岗敬业，全面深入了解互联网时代，仔细研究如何将新煤矿机械工程与互联网融合，从而保证该行业在安全的情况下稳步发展。

5 结语

总之，煤矿智能化开采技术是一项长期工程。在我国目前的状态下，要不断探索和研究，从而进一步加强无人开采技术。所以，要想全面推进智能化无人开采技术的同时，必须加强稳定技术的研究和分析，这样能够更有效地提高相关技术的稳定性，从而培养综合素质极强的工作人员，促使其中的工作人员能够熟练掌握技术的应用。目前，矿井智能、智慧开发已经成为中国煤矿行业科技改革、工业变革的重要目标和重点，企业必须紧紧抓住新技术所产生的巨大发展机会，把数字矿井发展技术与现代煤矿的安全有效发展和资源清洁利用新技术、管理模式的研究相结合，运用信息化创新技术来改变中国传统采矿业，以开创新的经济发展方式。本文对中国煤矿利用科技的发展情况作出了详细分析，并期望能够推动中国煤矿工业的发展，使之可以稳定、可持续、高效地发展。

参考文献：

[1]马瑞.煤矿矿井通风安全管理与智能化应用[J].科技创新与应用，2020（23）:184-185.

[2]赵龙龙.煤矿智能化综采工作面系统设计与应用探讨[J].江西化工，2020（3）:412-413.