山东宏河控股集团嘉祥红旗煤矿有限公司
摘要：在我国快速发展过程中，对于能源的需求在不断加大，煤炭是我国经济发展的一个重要资源，并且近几年为了提升煤炭的开采力度，以及煤炭资源使用效率，相关开采技术成为行业重点研究的对象，智慧煤矿与智能化开采技术就是其中研究的重点。因此，该文针对智慧煤矿与智能化开采技术的发展方向，展开了分析和阐述，希望对其行业的发展以及经济效益的提升，给予一定的帮助。
关键词：智慧煤矿；智能化开采技术；发展方向；经济效益
引言
智慧煤矿与智能化开采技术的出现，可以大大提升煤矿开开采的效率，并且也可以解决开采阶段存在的一些难题。其实，智慧煤矿与智能化开采技术主要是将各项先进技术融合在一起，完全实现了智能、安全、高效的生产模式，是我国煤矿行业发展的主要目标。另外，智慧煤矿与智能化开采技术在发展中，可以对煤矿生产阶段进行有效的控制，有效识别其中可能存在的故障，并且进行有效的解决，这样可以有效降低生产故障的产生，降低煤矿资源的消耗，实现良好的经济效益，确保生产阶段的安全性。
1智慧煤矿分析
智慧煤矿属于我国煤矿发展的一种新形势，也是我国煤矿行业朝向健康、稳定发展的基础。智慧煤矿主要将各项技术融合在其中，形成一个标准、完善的全面感知体系，形成一个数据传输通道、数据应用中心等方面较强的服务平台。下面就对具体的内容展开了分析和阐述。（1）智慧煤矿主要是将先进的技术融合在一起，如物联网、计算机、大数据、人工智能技术等方面，这样可以将煤矿开采变化更加智能化和自动化，使煤矿开采效率得到很大程度上的提升，实现安全生产的模式，为煤矿生产经济效益的提升，给予基础性的保证。（2）智慧煤矿的发展，还符合我国现阶段对环境保护的要求，有效实现绿色、环保的工作模式。另外，智慧煤矿根据开采生产的实际情况，构建了各个平台系统，例如：综合管理平台、煤矿井下定位导航平台、矿井采掘运输信息管理平台、视频监控及三维景象平台、危险感知报警平台、智能化无人工作系统管理平台等方面，并且各个系统都是处于相互连接、相互影响的工作模式。这样可以为各项工作的展开，提供相对便利的条件。
2技术发展
2.1无线网传输技术
对于煤矿开采工作实施的过程中需要保证采煤机的智能化技术应用，从而提高开采工作的质量与效果，注重无线网传输技术的应用符合设备机械的合理调节使用。因此，在制定无线网设置的时候，结合采煤机装置的具体使用要求，对采煤机设备应用中的各种参数数据的完整性进行分析，提高数据的准确性与安全性。所以，需要提高对无线交换机装置特点的重视。特别是对无线交换机配套设备等相关资源系统的设置与分析，保证采煤机装置控制器的科学设计，充分的通过对无线网传输技术创新，强化煤矿开采过程中的监督与管理。促进远程监控技术的设计与实施可以确保无线网传输技术的应用效果。
2.2在开采的过程当中应用智能探测技术
在煤矿开采过程当中的智能探测技术主要分为3种。（1）煤岩分界技术。该技术是利用单天线和多普勒雷达的脉冲来进行信号的发送和接收，工作信号在接触到煤岩层的过程当中信号会减弱，而且会反射回发射区域。通过这一方式就能够将煤层和岩层进行区分。在判断的过程当中，通过反射波的波长和频率来判断煤层和岩层的分界面，但是反射波的波长和频率会受到发射波的影响，也会受到煤层厚度的影响。（2）煤矸放落自动识别技术。煤矸放落自动识别技术能够对煤层矿物质的成分进行分析，但是该技术在实际操作过程当中一直存在着技术方面的难题。该技术实际上是利用飞秒脉冲产生的电场来对矿层的物质结构进行分析和鉴定，在实际的应用过程当中，由于技术难度较大，因此很难进行操作。（3）超前探测技术。
该技术在使用过程当中的精确度较高，能够得到较为精确的结果，也不用事先对物质的成分进行分析，使用范围也较广，在多种条件下都能够进行使用。
2.3实施仓储扩容工程，提高生产缓冲能力
通过对井下仓储系统再摸排、再分析，以生产缓冲能力满足周日集休为原则，使各矿井下仓储能力超过全天的生产能力，井上下储煤量能够满足至少3天的销售量，为工作面集中生产、效能发挥和“减班不减产、停产不停运、集休不停销”创造了条件，为进一步推进智能化矿井高效生产奠定了系统基础。
2.4采煤机的故障感知技术
进行煤炭开采的时候，由于井下的环境非常的复杂并且恶劣。因此采取超负荷运行就会使采煤机工作受到影响，从而出现各种的故障问题。在以前的煤炭开采过程中对于采煤机设备的诊断主要依靠的是工作人员的现场检测以及丰富的经验进行分析，从而导致出现严重的落后。这些故障的诊断与分析就需要采取感知技术，该技术就是在采煤机上安置传感器，在传感器发生故障之后，经过严谨的收集与数据整理分析。通过设备标准数据的对比分析，从而找到具体问题的所在位置与实际情况，然后采取针对性的处理措施。
2.5地下开采装备需要具备精确的定位和导航功能
在智能煤矿和智能化开采的过程当中，精确地定位和导航，是保证煤矿顺利开采正常掘进的重要保障。只有通过地下开采定位导航模型才能够保障在实际的煤矿开采过程当中相关设备能够对开采路线进行明确的定位和测量，设备也能够严格按照路线机型煤矿的开采。但是在实际的地下煤矿开采过程当中，由于地下环境较为复杂，而且封闭的地下环境也阻挡了信号的传递，因此实现准确的定位和精确的导航难度较大。在目前的地下煤矿开采过程当中，一般是通过GIS地理信息的系统导航等方式来实现的定位和导航，但是该技术的应用还存在许多问题。比如说该技术的成本投入较高，而且精度不够高，对于一些复杂磁场环境下的煤矿无法进行精确的导航。核心芯片的技术不够高，对于局部的定位不够准确。在井下还只能使用4G的无线通信技术，5G的高速无线通信技术还未被突破。目前在矿井下的定位系统还不够精准。并且在井下的导航还无法对障碍进行躲避。在进行煤矿挖掘过程当中，掘进机还无法进行精确的制导。在该技术当中辅助无人驾驶系统还未进行开发。这也需要研究人员针对这些问题进行深入的分析研究，早日找到技术突破点，促进该技术的发展。
结语
综上所述，对于煤炭行业的发展来说，智慧煤矿的发展和建立是该行业发展史上的一次技术革命，也是该行业进行转型的战略目标。在进行智慧煤矿的建立过程当中，智能化开采是非常重要的核心技术。因此在新时代的发展下，应当总结过往发展的经验，利用目前的新技术新科技不断提高核心技术水平。并且建立数字化的矿山，在开采的过程当中，将高效开发的技术和清洁技术进行结合和创新对管理部门进行改革，运用信息化，数字化等先进的科学技术对传统的煤炭行业进行改造和创新。这样才能够实现智慧煤矿的高效绿色发展，促进煤炭行业的进步，为我国社会经济的发展提供有利的支持。
参考文献：
[1]高振.智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析[J].山东工业技术，2019（15）：83.
[2]王国法，杜毅博.智慧煤矿与智能化开采技术的发展方向[J].煤炭科学技术，2019，47（1）：1-10.
[3]王国法，赵国瑞，任怀伟.智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析[J].煤炭学报，2019，44（1）：34-41.
[4]王国法，张德生.煤炭智能化综采技术创新实践与发展展望[J].中国矿业大学学报，2018，47（3）：459-467.
[5]乔宇.智能化开采技术现状及发展方向[J].内蒙古煤炭经济，2017（11）：3，66.