试论煤矿智能化建设探索与实践

试论煤矿智能化建设探索与实践

李涛

中煤科工集团南京设计研究院有限公司 江苏南京210000

摘要：煤炭在我国经济中占有重要地位，过去煤矿企业主要以劳动密集型为主，以煤炭产量和效率为主要衡量指标，忽视对人员安全和生态环境的保护，从而致使污染风险和问题。自动化技术在煤矿机电设备上的应用，降低了劳动力成本，进一步提升了生产的安全性。同时，运用信息化的管理方法，可以实现机电设备的高效管理，为煤矿智能化建设予以支撑。通过本文的研究，旨在全面了解煤矿智能化建设的必要性，探索相关技术在煤矿生产中的应用，为进一步推动煤矿智能化建设提供有益建议和启示。

关键词：煤矿；智能化；建设实践

引言

矿山智能化应用不仅能够进一步提升生产的智能化水平，还能够促进煤炭资源的可持续开发利用。但煤矿智能化建设过程中仍面临技术应用难度、人才培养和管理等诸多挑战。因此，有必要对煤矿智能化建设进行深入研究，总结经验教训，为今后的研究和实践予以指导和参考。

1. 煤矿智能化建设的必要性

煤矿智能化建设对煤炭工业高质量发展发挥关键技术支撑作用。煤炭工业进入新的发展阶段，实现高质量发展的路径主要涵盖技术装备创新、产业转型和综合突破。智能化技术的应用在煤矿生产中可以实现生产过程的自动化和智能化，通过自动化设备和智能系统的协同作业，实现生产流程的优化和高效。智能化技术能够提高生产效率，减少人为操作的误差和耗时，实现生产过程的精准控制和监测。同时，智能化设备可以实现预测性维护，提前发现设备故障并进行修复，从而降低生产成本。

2. 煤矿智能化开采技术分析

2.1采煤设备智能化自动诊断技术

确保设备的安全可靠运行是实现煤炭高效稳定开采的关键。为了促进煤炭开采项目的可持续发展，需要进一步提升煤炭开采设备的智能自动诊断技术。四维空间的信息获取和反馈技术以及综合多源信息的采集模型在智能采煤无人工作面中扮演着重要角色，能够智能地采集、分析和总结信息，并能够通过虚拟场景再现的方式展示出来，这对于智能采煤无人工作面的信息采集、分析和总结以及虚拟场景再现能力至关重要。目前，智能煤矿设备还需进一步发展智能自动诊断系统以提升自身能力。在不同的环境下，矿井开采的条件各不相同。智能自动诊断技术能够实时监测和预测采煤设备的状态，从而有效减少恶劣环境下造成的损失。此外，将光纤监测技术引入煤矿设备的智能自动诊断系统，并将其作为诊断设备的一部分，有助于推进煤矿设备的智能化故障检测与诊断。

2.2 智能液压支架

目前，对于综采液压支架电液控制系统，属于附加产品添加到生产支架中，电液控制系统尚未真正充分渗透到液压支架的建设中。应用智能液压支架，可以使综采工作面液压支架受电液控制系统的影响，保证支架做到了自动跟踪。随着采煤机自动化操作，液压支架已成为支架远程控制的主导方式，并辅以手动远程干预。但液压支架自动下降、移动后，要实现“三级两直”的工作模式存在困难。此外，需要评估每个支架在工作表面上的相对位置，以确保支架从工作表面自动定位。该技术方法结合工作面实时监控视频，确保工作面支架按标准对正。

2.3煤岩自动识别技术

对于综采工作面而言，结合透明地质三维建模技术和借助信息技术识别控制算法，能够做到自动化掘进。目前煤岩边界检测系统有20余种，其中包含记忆程序控制系统、振动频谱检测系统等。但鉴于煤岩地下环境条件的复杂性，煤岩界面识别难度较大，使得煤岩界面的准确判断已然成为难题。因此，关键是开发一种准确且具备一定分辨率的煤岩边界识别传感器，从而做到采煤机滚筒高度的自动调节。研究方向是对高度调节技术的组合方法进行深入研究，最常用的技术是记忆智能程序控制技术。

3. 加强煤矿智能化建设保障措施

3.1 制定相关政策法规

为推动煤矿智能化发展，政府应明确定义发展方向和目标，并制订相应激励政策和支持措施，以支持企业投入智能化技术的研发和应用。此外，政府还需加强对相关企业的监管，确保其严格遵守政策要求，保障煤矿生产的安全和稳定，落实相应安全措施和标准。监管部门需建立完善的监督机制，强化对煤矿企业的监督检查，并及时查处和纠正违规行为，以确保煤矿产业可持续发展。同时，政府还可鼓励企业加大技术研发投入，推动智能化技术的创新与应用。通过支持科研机构和企业展开合作，加强技术转移和成果转化，促进智能化技术在煤矿行业广泛应用和推广。

3.2 提高智能化技术创新力度

新的发展背景下，智能技术逐渐将理论基础提升为实际应用，帮助构建更加全面、可操作的技术解决方案体系，随着5G网络的不断发展，煤矿5G通信系统建设已然成为了当前的重点课题。在煤矿管理中，要参照需要对涉及的各方面数据信息进行汇总和传输，提高信息传输的有效性。同时，该制度的实施能够进一步提升各方面的协调效率。结合煤矿管理重点，开展煤炭开采、运输等安全管控，并参照煤矿作业特点改进技术，促进达成矿井信息的高效、实时传输。充分利用大容量、广覆盖的优势，保证井下作业数据传输效率，实施队伍定位，从安全角度进一步提升智慧煤矿建设成效。结合以往煤矿安全管理经验，应用RFID技术支持的定位功能，能够充分展现煤矿的智能化特点。定位精度是煤矿智能化考核要素，能够完善相关检查管理措施，快速识别煤矿场景，获取作业环境信息，制定有针对性的开采方案。相关识别设备可以进行人脸识别、动作识别等，当数据图像出现异常时，相关人员能够及时了解并处理。

3.3 建立健全的监控系统

部署智能监控系统在煤矿生产中扮演着重要角色。通过实时监测矿产生产过程，智能监控系统能够获得大量生产数据，并利用先进的数据分析技术进行处理和分析，及时发现潜在问题或异常情况。一旦系统监测到异常，可立即向相关人员发送预警信息，防止问题进一步扩大，以确保生产过程的稳定和安全。智能监控系统可以监测矿产生产设备的运行状况、生产流程参数以及环境指标等多个方面的数据，实现对生产过程的全面监控。除此之外，智能监控系统还具备能够遥控和管理煤矿生产的功能。运营管理人员能够通过远程监控平台随时随地俯瞰生产状况，实时指导生产运行，从而提高管理效率和决策准确性。

3.4 加强设备维护与管理

建立设备维护管理体系是为了及时发现和修复设备潜在问题，从而减少由于设备故障引发的安全事故的发生，确保生产过程的安全。该体系主要包括设备清单管理、维护计划制定、维护记录管理等方面。首先，需要建立设备清单，明确每台设备的基本信息、使用情况和维护周期。其次，应制定适当的设备维护计划，以确保设备能够按时得到维护和检修。维护人员应按照计划执行维护操作，并记录关键数据，以便追踪设备的状态和维护效果。经常进行设备维护可延长其使用寿命，降低设备损耗，缩减企业维护和运营成本。此外，定期维护还能提升设备工作效率和生产质量，确保生产过程的稳定和持续。

3.5 加强人才队伍建设

为了推动煤矿智能化建设，加大对智能化领域人才的培训和引进力度至关重要。政府和企业应合作，制定并实施针对性的培训计划，注重提升员工的智能化技能水平，确保他们能熟练运用智能化设备，提高生产效率和质量。为了帮助员工快速掌握智能化相关技能，可以组织各种培训课程。这些课程包括智能化技术的基础知识、设备操作技能、故障诊断和维护等方面的内容。此外，还可以通过招聘和引进具备智能化领域专业知识和经验的人才来为企业注入新的思路和智慧。这些专家和技术人员能够为企业带来创新思维和先进技术，推动企业实施智能化改革，提升整体竞争力。

结语

在煤矿行业，智能化建设的探索与实践正在成为推动行业发展的关键力量。通过引入智能化技术和设备，煤矿企业能够提高生产效率、优化资源利用、改善安全环境，从而实现可持续发展的目标。通过探索与实践，煤矿行业可以更好地应对日益激烈的市场竞争，提高生产效率和质量，减少安全事故发生，实现经济效益和社会效益的双赢。煤矿智能化建设并非一蹴而就，需要政府、企业、技术人员等多方合作，共同努力推动智能化技术在煤矿行业的广泛应用，实现产业的转型升级与可持续发展。

参考文献

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