王建君
山西省临汾市乡宁县应急管理局 山西省 临汾市 ?邮编：042100
摘要：煤炭产业的发展对于社会生产能源的供给具有重要的影响。近年来，随着煤矿安全事故的频发，社会各界对于煤炭开采工作表现出了高度的关注。在煤炭行业发展阶段，施工企业的开采能力对于工作人员的安全与煤炭开采质量之间具有较为密切的联系。国内大多数煤矿正逐步改进、淘汰以往的开采模式，不断引进技术设备使煤矿开采朝着智能化的方向发展。本文对煤矿智能化开采技术研究现状及展望进行探讨。
关键词：煤矿；智能化开采技术；展望
1煤矿智能化开采技术及作用
智能化开采技术是一种将机械化、信息化以及自动化等技术进行有机整合形成的一种无人化开采技术。在应用过程中，通过自动化网络技术与智能化设备的应用，工作人员可以有效对相关采掘机械进行合理控制并有效实现开采任务的合理下达。智能化开采技术应用于煤矿生产中，具有重要意义及作用。一方面，智能化开采技术有效减少用工数量，做到少人甚至趋向无人采煤，使工人可以在监控中心或者地面控制中心进行远程遥控操作，使危险性大幅度降低，安全系数大大提高，煤矿开采的安全效益大幅度提高;另一方面，通过将智能化操作平台和开采技术引入煤业的生产和开采中，使工人脱离了危险的开采现场，从繁重的体力劳动中解脱出来，在更加安全的环境中工作，幸福指数得到有效提升。
2煤矿智能化开采技术现状
2.1煤矿开采定位系统
开采定位系统绕开了人工测量不准确及误差大的缺点，有利于煤矿开采的准确定位。由于矿井中电磁信号微弱，无法准确接收到GPS信号，增加了煤矿开采定位难度。开采定位信息系统以GIS地理信息系统为基础，将多方位的技术融为一体，为井下开采作业提供精确的测量和定位，能使矿井开采定位精准性大幅度提升，定位数据更加精确。例如，将GIS技术与RS(遥感)传感器结合，可对矿井实施全方位监控，随时掌握煤矿开采情况。
2.2智能煤矿开采记忆截割技术
将记忆截割术运用于煤矿智能化开采中，制定采煤机自动割煤计划，实现采煤机的人工自动化操控。例如利用位移型调高油缸，通过智能记忆截割技术来自主定位煤矿开采的工作面，通过位置传感器接收定位信息并及时反馈给智能化操作平台，便于智能化操作平台实现对煤矿开采计划的合理安排。
2.3矿井智能平台数据分析技术
由于煤矿开采中涉及的数据资料较多且极为重要，而且矿井中的条件较差，环境复杂。智能平台通过对这些数据进行全面的分析，来掌握煤矿开采中数据变化的规律，充分发挥其应用价值，清晰掌握煤矿开采情况，提高煤矿开采控制能力，帮助煤矿智能化开采突破数据瓶颈。
2.4煤矿井下环境全方位检测技术
受煤矿井下潮湿环境和复杂电磁环境的影响，检测非常困难。井下环境全方位检测技术通过将物理环境探测仪、煤炭探测、采掘装备与高精度穿透技术相互融合作用，将井下的环境通过电磁信号准确的呈现出来，满足了煤矿开采的需求，并为之提供准确的探测资料，保证煤矿检测工作的顺利进行。
3煤矿智能化开采设备分析
3.1智能液压支架
目前所用的综采液压支架电液控制系统是支架的附加性产品，并未在设计之初融入进去。后期设计上要考虑将电液控制系统在设计之初就与支架的控制器、传感器等机械构造融为一体，从根源上提升支架的自动化水平。可以通过将液压支架远程控制台设计在监控中心的方式，结合支架远程控制台，实现对液压支架的远程控制和采煤机支架的自动化跟机，使液压支架伴随采煤机自动化运行。
3.2智能采煤机
智能采煤机可通过操作平台实现远程控制采煤作业。
智能采煤机可通过传感器技术收集到采煤机及其支架的工作状况和位置关系，对采煤机的运行轨迹做出准确的预测，通过自动操作模式实现采煤机与其他设备的协同作业。监控中心系统将监测到的采煤机位置和作业情况反馈给操作台，通过采煤机视频系统发布命令指示，网络及数据通信系统又将指令信息反馈给操作台，以此来实现采煤机对开采工作的远程控制。
3.3智能刮板运输机
智能刮板运输机是一种新型的传送装置，其应用大大提升了煤炭的运输效率。其机械内部运转包含刮板链自适应张紧、软启动和自动监控监测等技术的实施和协作运用。软启动控制需要减速器、电动机、变频机的协同调节，对设备的正常安全运行有很高的保障，但是使用成本较高。智能刮板运输机利用监控监测网络系统，实现对各个关键部件的了解和调控，同时做到故障自动报警和自动处理，智能化程度较高。
4煤矿智能化开采技术的发展
4.1自动调度控制技术
从模式的角度分析，自动调度控制技术可以视为一种“按需生产”的模式，在煤炭开采过程中，通过对该技术的合理应用，可以以煤炭需求量作为目标，有效对采煤机的推进速度、采煤进度以及工作强度等内容进行自动规划。在此过程中，设计到的相关参数包括工作面倾斜角度、煤层厚度、水文条件、瓦斯因素、运输系统的承载能力以及对于煤炭的需求量进行综合分析，可以有效对采煤机的推进进度进行合理的规划，从而合理实现对于相关设备的调控，以便实现生产工作智能化水平的进一步提升。
4.2灾害预防控制技术
在煤炭开采环节中，通过无线电技术的合理应用，可以有效降低井下线缆铺设数量，从而确保地下工作面的整洁性，进而有效推动灾害预防控制技术的合理开发。同时，基于无线电技术，工作人员可以有效实现与监控中心间的有效通信，从而实现相关信息的有效沟通，对于井下巡检人员安全的保障具有重要的意义与价值。在灾害预防控制技术中，通过井下安装的传感器有效采集，可以对危险物质进行有效监控，以便为预警工作的开展奠定良好的基础与保障。
4.3自适应调高技术
自适应调高技术主要由智能化控制技术与煤岩界面自动识别感知技术组成，其中，智能化控制技术主要是调节采煤机滚筒的高度，在应用过程中，该技术主要以煤岩界面识别曲线作为基础，其优势在于可以对设备进行实时控制且该技术的控制延时相对较少，通常可控制在10~30ms之间。该技术在应用过程中的重难点在于如何对煤岩界面进行有效的识别与感知。在这一问题上，通过煤岩界面自动识别感知技术的合理应用，可以满足智能化控制技术在应用过程中的相关需要。
4.4切顶沿空留巷智能化开采技术
作为新兴煤炭开采技术之一，切顶沿空留巷智能化开采技术是对我国现有综采技术的全面升级。通过该技术的合理应用，可以有效实现无煤柱开采工作的有效落实。基于该技术，相关工作人员可以在煤炭开采过程中有效实现资源的合理回收与利用，从而进一步促进煤炭开采水平的有效提升与优化。在开采过程中，该技术可以促进工作人员对于煤层开采机械控制水平的进一步发展与优化，对于煤炭开采工作的安全性具有重要价值。
5结语
综上所述 ，煤炭智能化开采是我国目前在日益严峻的国际市场竞争及国内旧的技术设备无法适应现行市场需求的局面下，提高国际市场竞争能力、适应现行市场需求的迫切发展目标。煤炭智能化开采通过智能化技术和装备的应用，将大幅度提高生产效率和生产的安全性，大大降低人工成本，借助远程操作平台和监控系统，将工人转移到安全的工作环境中，大大提升了工人的幸福指数。相关部门要加强对于煤炭智能化技术的研究开发和投入力度，使之更好地应用于煤矿开采工作中，促进综合竞争力的提升，实现煤矿开采朝着智能化、无人化、绿色环保化方向可持续发展。
参考文献:
[1]煤矿智能化开采关键技术分析[J].杨竞巍.能源与节能.2020(05)
[2]智能化综采技术发展及应用现状分析[J].高明.能源与环保.2020(11)
作者简介：
?王建君（1974.4.21），性别：男；籍贯：山西；民族：汉；学历：本科、；职称：高级工程师；研究方向：煤矿安全