煤矿智能化开采技术研究现状及展望

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年3月第8期   作者:王凯 李宏维 邹嘉晖
[导读] 目前我国大多数煤矿以机械开采为主
        摘要:目前我国大多数煤矿以机械开采为主,多数煤矿的地质构造非常复杂,智能化技术下的煤矿开采依旧处于初级发展阶段,在进行智能化开采技术推广应用过程中,煤矿以及煤炭开采方式的分析和论证都需要研究清楚地质结构以及相关气候特征,有针对性地进行智能化输入,保证煤炭开采工作的安全性和高效性。
        关键词:智能化技术;煤矿开采;现状;展望

        一、我国现代智能化开采技术关键
        为了确保高效现代化煤矿的智能开采,可以利用更加稳定、可靠的煤炭开采设备结合更加高效智能的开采技术。
        1.1视频监控技术
        我国的煤矿井下作业非常危险,所以对于井下监控技术而言,无疑是提高资源回收率、增强安全保障的重要井下开采作业技术。这样的煤矿视频监视技术其实是针对指挥中心进行视频监测的一套技术装备,能够对井下作业的开采设备以及煤层倾角进行实时的高清观察,保证操作者在高清的显示屏下就能把握井矿的实际工作,在安全前提下进一步进行生产问题的研究,在视频操作技术中可以及时地引导井下作业人员,进行传感器的运行现状分析,并且进一步针对煤矿的开采过程进行特异性开采,保证开采过程中的高质量和安全性。
        1.2智能记忆截取技术
        所谓的智能记忆截取技术是指将记忆人工操作以及学习系统进行自动化融合,利用采煤机示范刀实现自动化割煤以及循环应用技术。在采煤机的控制系统中,可以利用位移或采高编码器进行自动定位,提高采煤机的位置精准性,并且结合位置传感器进行自动定位功能,让整体的开采工作更加高效进行。
        1.3人工远程干涉技术
        在人工开采的过程中,可以利用人工远程干涉技术来进行开采,进一步增加智能化技术设备适用性,提高井下作业的安全性,利用自动化技术来构建通信网络和开采于一体的井下作业系统。借助一体化的智能软件来进行工作数据的远程监测和预算,在高效统一的采煤控制系统中实现控制和工作全面进行。超时空的控制系统保证井下作业的供电通信以及控制的安全性,保证支架的电液控制系统以及泵站控制系统的安全性,在整合各子系统以及各机械设备统一协调的基础上综合智能化管理,使得采煤工作可以全面、高效、科学化地进行。

        二、煤矿智能开采技术的优化策略
        2.1加强安全意识的教育
        煤矿智能开采技术的第一项优化策略就是提高对安全意识的培养力度。在煤矿产业的发展过程中,安全意识的培养十分关键,煤矿企业与其他的企业相比,风险程度更高,在进行人员的选拔时,应该尽量以精简人员为主,因此,安全意识的培养十分关键。煤矿企业的领导人应该定期地进行安全意识的宣传,定期地对人员进行安全意识的教育,从根本上提高整体工作人员的安全水平。除此之外,企业领导人员应该有安全意识,起到带头领导作用,从上到下形成一种安全工作的氛围。在煤矿工作正式进行的过程中,要特别注意安全问题,对一些安全隐患尽早地排查,从根本上提高整体工作人员的安全意识。
        2.2优化完善维修管理组织
        煤矿智能开采技术的第二项优化策略就是管理组织的优化。一个企业要想得到好的发展,管理组织的优化非常重要,煤矿企业也不例外,有关领导人应该对内部的管理机制进行优化,对管理组织进行尽早的完善。除此之外,内部的责任机制也应该尽早落实,将责任落实到每一个工作人员头上,只有这样才能提高煤矿企业的工作效率。更重要的是奖励以及惩罚机制的确定,对企业内部不同组织表现好的员工进行奖励,对表现不好的员工进行一定的处罚,激励员工的工作热情,提高企业整体的工作效率。对机电设备的管理也十分重要,不同功能的机电设备保存环境不同,管理方式不同,设备的管理人员应该做好充分的准备工作,对机电设备的工作情况进行充分的了解之后再对其进行维修管理,机电设备使用完之后,要及时地进行养护,最大程度地延长有关设备的使用寿命。
        2.3健全相关的制度规章
        煤矿智能开采技术的第三项优化策略就是相关制度的完善,管理制度的完善对管理效率的提高非常关键。

除此之外,完善的管理机制对于煤矿智能开采技术的应用也有重要的作用,煤矿企业应该尽早地完善有关的规章制度,并且对煤矿开挖工作使用的设备进行高度关注,要加强对员工的理论知识的培训,只有掌握了合理的设备操作方法才有可能推动我国煤矿机电产业的发展。
        2.4建立监控预警系统
        煤矿智能开采技术的最后一项优化策略就是监控预警机制的建立。有关工作人员要注重管理效率,建立监控以及预警的机制十分重要,通过预警机制以及监控机制可以对使用的设备进行更加充分的了解,更好地了解设备的使用性能。监控预警机制主要应用人工智能体系,自主地对有关的数据以及信息进行收集,进而对操作系统进行研究,提高机电设备的管理效率。

        三、煤矿智能化开采技术的发展展望
        3.1智能装备技术
        进一步推进井下高速无线通讯技术、煤矿识别技术、自动找直技术的研究与开发,进一步加强井下网络的信息传输速度和设备的整体性能,确保整体装备的适用性和实用性。
        3.2智能导航技术
        通过计算机技术与导航技术的结合,对采掘设备实施实时定位,能够有效改善工作面的地质勘探和空间定位问题,并提高对于设备的智能化控制水平,从而做到安全监控和高精度开采。
        3.3智能机器人
        对于工作面的维护与管理来说,遥控智能机器人能够起到辅助工作的效果,利用性能相匹配的传感设备,并进行改装处理,便可以实现煤矿智能化工作面的自主化开采。
        3.4“三无”开采技术
        “三无”开采技术指的是无人、无巷道、无煤柱的煤矿开采新模式,积极推广智能化无人开采技术的研发,推进智能化开采技术的创新与发展。
        3.5智能化掘进技术
        加强智能化掘进技术的研究力度,提高掘进设备的整体性能与智能化控制,创造更加协调高效的掘进工作面,实现无人化的煤矿掘进作业。

        四、结束语
        随着世界经济的飞速发展,我国对煤炭资源的需求不断地增加,每年的煤炭产量也在不断地上升,煤炭资源的开采范围也在不断地增加,矿井的深度也在不断地加深,而随着煤矿开采力度的逐渐加大,在煤矿开采工作中也会出现各种各样的问题,选择合适的智能开采技术十分关键,在实际工作的过程中,要根据施工现场的实际情况对智能开采技术进行选择,有关工作人员应该合理地采取应对措施,尽量减小对煤矿开采工作的阻碍,进而顺利地进行煤矿开采工作,促进我国有关产业的发展。

        参考文献:
        [1]袁亮.开展基于人工智能的煤炭精准开采研究,为深地开发提供科技支撑[J].科技导报,2017,35(14):1-1.
        [2]谢和平,王金华,姜鹏飞,等.煤炭科学开采新理念与技术变革研究[J].中国工程科学,2015,17(09):36-41.
        [3]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(03):459-467.
        [4]王国法,范京道,徐亚军,等.煤炭智能化开采关键技术创新进展与展望[J].工矿自动化,2018,44(02):5-12.
        作者介绍
        王凯(1999.12.30-),男,山东烟台,汉族,本科,采矿工程。
        李宏维(2000.01.14-),男,辽宁彰武,汉族,本科,采矿工程。
        邹嘉晖(1999.9.25-),男,内蒙古赤峰,汉族,本科,采矿工程。
       
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