高阳
陕西小保当矿业有限公司 陕西 榆林719300
摘要：智能矿山是将物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网技术，机器人、智能化装备等与现代煤矿开发技术深度融合，形成矿井全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的完整智能系统，实现矿井开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行的体系。
关键词：智能矿山；煤矿机电设备；管理创新
1智能矿山概述
1.1智能矿山内涵
智能矿山是采用人工智能、工业互联网、新一代通信技术、大数据、区块链、边缘计算、精确定位与导航、虚拟现实等智能技术和信息化技术，深化改造并重塑矿山采、选、冶等核心生产环节，实现矿山全链条的智能化与协同化，从而达到矿山经营处于高效、安全、绿色、和谐及经济效益最优的目标。智能矿山以基础信息化设施、矿山资源数字化系统、安全管理信息化系统为支撑，以矿山大数据与运营决策系统为决策核心，通过固定设施自动化系统、无轨装备智能化系统、有轨装备智能化系统、智能选厂等智能化作业系统完成矿山各作业环节的实际执行和闭环反馈，形成透明化、一体化和规范化的生产、运营、决策体系。
1.2智能矿山架构
根据上述定义，本文提出了设备层、智能层、应用层的智能矿山三层构架。设备层：处于智能矿山的最底层，由矿山中各种传感器和执行机构等组成，完成数据的采集、指令的执行。智能层：是智能矿山的中间层，也是最核心层。该层由一个个智能体组成。每个智能体是融智能通信、智能控制、智能计算于一体的信息物理系统的实体。智能体也可理解为传统矿山子系统的智能化。应用层：处于智能矿山的最高层。该层是各种应用逻辑的组合及数据的显示，由3个子层组成，其中数字孪生矿山子层相当于“数字大脑”，实现矿山最高层次的智能控制；数据展示子层为报表、显示、业务逻辑等，在该层可实现业务的条块分割。与已有的智能矿山架构相比，本文所提出的架构强调的是人工智能技术和矿山的深度融合。智能层智能体要求子系统不仅仅是应用人工智能技术处理子系统所产生的数据，而是从架构上就要将智能计算、智能通信、智能控制融为一体。应用层不仅仅是数据条块分割应用，而是利用人工智能技术和矿山大数据技术对整个矿山系统层面数据的融合处理。
2智能矿山的煤矿机电设备创新应用
2.1采掘设备智能化
煤矿的智能化只要体现在开采煤矿的智能化、监管的智能化以及远程遥感技术三个方面。智能化煤矿就是想把煤矿工作转变为无人工作状态，已有不少煤矿企业在施工过程中应用了无人开采煤矿的技术，例如，陕西的部分煤矿企业和澳大利亚的部分煤矿企业都应用了无人开采煤矿技术，并取得了一定的成效。利用现代信息技术对煤矿工作进行管理和把控，可以明显提高其工作效率。一个国家的煤矿开采的设备得到了智能化就会推动世界煤矿设备的进步。例如，美国IMSC系统可以在长壁工作面上进行稳定的工作，还对相关的工作内容进行了一定的监管，以便在突发事件中可以进行及时的事故反馈，此系统的优势被煤矿企业所认可和使用。
2.2监测检测设备智能化
精细物探手段多种多样，包括三维地震、高密度电法、瞬变电磁、槽波探测、地质雷达、微震监测等。还有定向钻、井下地质编录等技术，通过这些方法能够获得精细化的解释数据，并建立高精度的三维地质模型。
通过对现有钻探资料、测井数据、三维地震勘探及其他物探数据、建井实际揭露资料等进行深度挖掘和精细解释，通过对地层架构、地层年代、沉积相、亚相及微相等沉积建造，以及褶皱、断层、节理、层理、不整合等地质构造的精细划分，考虑地层岩性、结构、沉积相等相关参数，重新对井田范围内的地质体进行精确控制和精细刻画，建立矿井全地层真三维精细地质模型，为矿井地质预测预报与地质条件分析输出各类图件，为安全管理提供数据支撑。
3基于智能矿山的煤矿机电设备管理创新
3.1构建新型的管理模式，提高生产效率
近年来，各大煤矿企业为了提高生产效率，减少安全事故，积极开展现代化机电设备管理工作，有效提高经济效益。因此，煤矿机电技术管理部门需要积极创新，引入新型的技术手段，并树立“预防为主”的理念，保证煤矿的安全健康生产。例如，从机电技术层面出发，需要着重对通风、排水、运输等技术进行管理，优化机电系统管理结构，增强煤矿生产的稳定性。其次，企业需要设立“信息记录部门”，严密做好台账备案工作，对煤矿机电设备、技术规格、施工图纸等进行备案，以免后期开采中出现问题。另外，还需要为专业技术人员提供丰富的资料，提高工作效率。或者可以采用信息管理系统，建立机电数据库中心，实行在线监测机电设备技术的运行状态，管理人员则需要按照系统设定的标准有序进行，并根据提示，对机电设备定时维护，提高设备运行的安全性，促进管理工作的协同发展。除此，企业还需要创新管理理念，聘请一些专业技术人员到实地为员工具体讲解指导，逐渐提高员工的专业水平。最后，针对多类型的机电设备，机械管理部门严格检查相关配件的质量，在实际采购中，选择优质的商家，保证后期开采工作的稳定进行。
3.2引入各种自动化技术
基于智能矿山的煤矿机电技术属于高度集成技术，集合了多种技术优势。从整体结构来分析，在煤矿资源开采工作中常用的自动化技术主要包括七种分支技术：一是PLC技术，PLC技术主要是采用嵌入式控制模式、回路调节模式和顺序控制模式来完善数据信息储存、传输、数据计算和时间限定功能；二是DCS技术，DCS技术主要应用于煤炭设备连续工作过程中，具体应用方案是运用连接嵌入模式在监控设备中设置高档微机与工控机，优化动态数据交互功能，收集煤炭设备运行信息；三是FCS技术，FCS技术主要应用于智能仪表设置中，该技术具备良好的调制作用，同时，FCS技术会联合其他分支技术控制设备运输，做好材料下放工作；四是大数据技术，将大数据技术应用于煤炭开采设备之中能够全面提取设备运行数据，并通过构建数据库对所有数据信息进行分类整合与管理，做好各种信息记录工作，其次，煤炭企业可以通过运用大数据技术来分析数据信息，根据分析结果制定最佳方案，对本企业煤炭设备机电自动化技术实施进一步改善。
3.3加大技术人员的培训
要想让煤炭机电设备管理得到创新，还需要提高技术人员的水平。尤其在煤炭行业“以人为本、科技兴企”理念大力推广的情况下，煤炭企业提高人员的能力已经成为亟待落实的方法。首先，企业应提高培训强度，根据开采工作的具体需求，针对性地进行培训，让理论和实际生产联系起来，让理论成为实践的支撑，让实践成为理论的印证。另外，企业还应开展学习活动，通过引进先进的技术，让员工的业务能力得到提高。不仅如此，企业还可以挑选一些专业人员，将其送到指定院校接受教育，学习时下先进的煤炭机电技术。企业管理人员要对行业有敏锐的感知，通过聘请业内机电技术专家来企业内部进行讲座，传授先进的设备管理经验。
4结束语
总而言之，煤矿机电技术管理是整个煤矿的一项重要管理工作，随着智能化煤矿的发展，机电管理工作也遇到了诸多困难。针对这些问题，开展智能化机电设备技术交流，人员培训，待遇提升是当务之急，同时对智能化机电设备的潜力挖掘也十分重要，只有这样才能发挥智能化机电设备的最大效力，保障煤矿的安全高效运转。
参考文献
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