人工智能技术在煤矿安全生产中的应用探讨

发表时间:2020/6/24   来源:《中国西部科技》2020年7期   作者:张星
[导读] 随着煤矿开采的快速发展,智能技术在其中的应用渗透到各个方面
        摘要:随着煤矿开采的快速发展,智能技术在其中的应用渗透到各个方面,煤矿安全生产下人工智能技术的应用有助于安全管理水平的提高。文章以此为基础对煤矿安全生产中智能技术应用展开探讨。
        关键词:人工智能;智能技术;煤矿安全;安全生产
        引言
        智能化矿山的实现途径是建设智能矿山。但智能矿山的内涵是什么,人工智能技术应该如何与矿山深度融合,这些问题业界还未完全形成共识。已有研究人员从不同专业角度对智能矿山展开了讨论,如从智能化开采、掘进角度展开讨论,从瓦斯抽采智能化钻探角度展开讨论,还有从智能矿山通信网络角度展开讨论等。这些研究都大大丰富了智能矿山建设的内容,但都未将人工智能技术应用到智能矿山的体系架构及矿山层面系统实现中。
        1智能技术相关概述
        科技是第一生产力,智能技术是未来社会发展的必然趋势。利用人工智能技术进行电气工程数据的智能采集与处理,可提升工作效率和安全性,对各行业的发展有着重要意义。智能技术主要是指利用现代计算机技术、传感器技术和其他有关的科研技术综合研究形成的一种智能控制系统,把智能技术运用到产品当中,借助事先输入的逻辑思维模式来提高产品的逻辑能力,从而增加产品的功能与用途。智能技术的出现是历史上一次重大的技术创新,对各个行业的发展产生了深远影响。
        2人工智能技术的应用优势
        人工智能的概念随着科学技术的飞速发展,人工智能技术已成为工业技术的重要组成部分。人工智能是机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感控制技术、电力电子技术、接口技术、信息转换技术以及软件编程技术根据系统的目标功能目标和优化组织目标。其各功能单元的合理配置和布局,实现了智能化、高质量、高可靠性、多功能的特定功能价值,是一项能够对整个系统进行优化的工程技术。人工智能技术将在机械产品设计和开发中发挥重要作用。煤矿机电产品中,人工智能技术是通过整合和计算控制信号来达到控制不同的传达和执行元件的目的。人工智能的发展水平是通过机电产品来实现和体现的。人工智能技术应用于煤矿作业过程中,是煤矿行业常用的井下设备,如风机、带式输送机、提升机等。随着人工智能在煤炭行业的普遍应用,煤矿行业综合实力日益增强。利用人工智能技术发展煤炭工业,可以在较短的时间内完成效益最大化的产出,为实现煤炭工业真正的安全、高效、清洁迈进了优化技术的新台阶。人工智能的应用对煤矿机械具有重要的意义。一是解放劳动力,提高煤矿机械的工作效率,提高煤炭综合生产能力和经济效益。井下劳动强度大,工作时间长,矿工的生活缺乏保障。将人工智能技术引入煤矿机械后,智能机械取代了危险环境下的人工机械。同时提高了设备的安全性和稳定性,为矿山作业人员的安全工作环境奠定了基础。此外,一些更准确的声音监测设备在一定程度上避免了事故的发生。因此,人工智能技术在各种煤矿机械设备上的应用具有重要的意义。
        3人工智能技术在煤矿安全生产中的应用
        3.1无人化采煤中的应用
        在未来的发展过程中,随着我国人工智能技术的发展速度在加快,煤矿重点工作面当中的无人化开采技术的操作方式,以及实施流程将会出现非常明显的转变,在智能化煤矿开采技术方案当中衍生出了更多的新型智能化控制技术,比如信息传输技术、地质结构分析技术以及综采工作当中的远程设备定位技术等,通过这些先进的控制系统的合理应用,可以充分保证整个综采工作面无人化开采技术方案的高效化实施,同时还可以充分保证各个环节的工作设备以及相关的自动化器械安全稳定工作和运行,大大提高了整个综采工作面的整体开采质量以及开采效率。

现阶段,我国煤矿开采技术的发展速度不断加快,在后续的发展过程当中煤矿开采单位将会不断朝着更深层次的地质条件当中来进行开采,因此在整个煤矿开采工作面的开采环境将会越来越恶劣,因此必须要对先进的开采技术以及开采设备进行研发和应用,有效推动无人化开采技术方案的高质量实施,比如在煤矿综采工作面当中可以将液压设备和采煤设备之间进行结合应用,为无人化煤矿开采技术的顺利开展打下了良好的技术保障,有效推动我国煤矿开采产业朝着更加智能化的方向上发展。
        3.2智能技术在煤矿安全监测中的运用
        煤矿生产环境极其复杂,稍有不慎就会引发安全事故,因此必须要加强安全监测工作,广泛使用智能安全管理辅助工具建立煤矿安全智能监测监控系统,提升煤矿的安全性系数。安全监控体系是煤矿安全生产当中的一个十分重要的体系,把智能化技术运用到安全监测系统当中,能够给企业机械设备提供动态的安全管理数据分析,给安全管理工作人员提供准确的信息报告,这就为高质量、高效率的安全管理工作奠定了坚实的基础。现如今,我国大部分大型煤矿企业都在煤矿开采过程当中使用了一系列机电设备,比如断电仪、红外线自动喷雾以及遥测仪等,这些先进的机电设备可以对煤矿进行全面监控,使煤矿的生产的安全性以及有效性得到了保障。
        3.3供电智能化
        电网智能技术在煤矿供电系统当中进行数据检测的时候主要应用的是经过改良的PDR功能以及SCADA系统,专业技术人员通过对工作理念的创新来对全景数据平台和全景数据信息进行检测。电网智能技术在对煤矿供电系统进行数据检测的时候要将整个系统分为三个主要部分:数据记录部分、回访部分以及展现部分。在进行数据检测的时候要根据SCADA采集点发布的数据变化信息生成的,在收集的时候要通过安全装置来向FTP服务器传递。数据回访板块主要是通过利用全景数据文件,在内存当中加载煤矿供电系统当时的运行数据来进一步进行分析,最终辨别供电系统当中的故障,所以说数据回访的主要功能是对数据进行快速地检索。而数据展现主要负责的是通过将数据用列表、曲线或者图表的形式展现出来,使得数据具有更强的系统性。
        3.4人工智能在通风系统与带式输送机系统中的应用
        煤矿设备的发展速度非常快。基于人智能技术的节能矿井通风控制系统不仅能有效降低能源消耗,减轻劳动强度,还具有节能效果。近年来,人工智能技术驱动的带式输送机的已成为研究的重点,带式输送机成为煤流运输的主要设备,取得了可喜的成果。随着人工智能技术在煤炭行业的引入,带式输送机已经成为煤炭运输的主要方式和主要研究对象。带式输送机能较好地解决煤电消耗大、井下距离长等问题。带式输送机广泛应用于井下作业具有效率高、可靠、自动化等优点。设计了由机、电、液组成的驱动装置,用于煤炭的长距离输送。同时可同时驱动2条胶带运输,解决了运输能力大、运输距离远的问题。矿井提升机是煤矿行业常用的一种设备,主要负责煤炭从地下到地面或从地面到地下的运输。变频煤矿提升机是现代矿井提升机的典型代表,其电机与滚筒通过人工智能技术相结合进行装配,利用电气控制系统进行优化升级。提升机还可以在运行过程中提高速度,加速煤矿运行。
        结语
        综上所述,煤矿开采属于一项艰辛、环境复杂且危险性较高的工作,要想提升煤矿开采效率,确保煤矿采掘工作能够顺利进行,就必修要积极使用先进的科学技术,加强对自动化技术的应用力度,把智能化技术运用到煤矿开采的方方面面,提升煤矿开采工作效率,减少安全风险因素,确保生产安全运行,保证工作人员的生命安全,促进煤矿企业健康、稳定、安全、可持续发展,最终为我国经济的发展做出更多贡献。
        参考文献
        [1]王国法,刘峰,庞义辉,等.煤矿智能化——煤炭工业高质量发展的核心技术支撑[J].煤炭学报,2019,44(2):349-357.
        [2]徐静,谭章禄.智慧矿山系统工程与关键技术探讨[J].煤炭科学技术,2014,,4(4).
        [3]王清峰,陈航.瓦斯抽采智能化钻探技术及装备的发展与展望[J].工矿自动化,2018,44(11):18-24.
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