煤矿开采中的信息自动化技术研究

发表时间:2021/4/12   来源:《科学与技术》2020年36期   作者:顾 斌
[导读] 中国地大物博,拥有丰富的煤炭资源
        顾 斌
        贵州省盘州市能源局 贵州 550000

        摘要:中国地大物博,拥有丰富的煤炭资源,在中国现代化基础建设的过程中,煤炭资源也发挥着非常重要的作用。相关数据显示中国近年来煤炭年产量逐年攀高,且在国内一次性能源消费结构中,煤炭的消费占比超过了75%,可以说煤炭行业的发展对于社会主义现代化建设有着极大的影响力,是中国实现科学技术及民生工业快速发展的重要前提。而为了确保煤炭行业的可持续发展,就需要相关企业重视采煤技术的优化,整合自身服务体系和服务意识,为中国未来的经济发展奠定坚实基础。
        关键词:煤炭行业;采煤技术;优化提升
        中国现代化建设对煤炭行业等能源行业的发展提出了更高的要求。在煤矿开采过程中所使用的采煤技术不仅影响煤炭资源的开采效率,同时也关系着煤炭行业的安全发展。阐述了自动化控制技术在煤矿中的应用优势,并针对煤矿开采中的信息自动化技术进行了分析。
        1自动化控制技术在煤矿中的应用优势
        1.1煤矿机电自动化设备优势
        煤矿内部使用自动化控制技术可以保证工作安全性,提升工作生产效率,及时检测预测设备中存在的故障,为煤矿运行生产提供一定的支撑。由于煤矿工作与其他工作相比具有一定的特殊性,具有一定的危险性,如果在实际煤矿工作中没有做好安全生产防护就会导致安全事故的出现,影响煤矿的生产进度。生产安全在煤矿生产过程中为首要任务,通过煤炭企业对自动化控制技术的引进,不仅能够为煤炭安全生产起到保护作用,同时还可以加速煤矿开采速度。在社会发展逐步进入自动化的当下,智能化技术,自动化技术已经渗透到了大众生活中的各个部分。煤矿企业内部生产借助自动化控制技术实现自动化监测,便于及时处理相关数据信息,使煤矿设备正常运行,对设备进行故障预测,节约后期煤矿设备维护成本,避免由于煤矿设备故障影响煤矿生产进度。对煤矿开采环节进行集中控制可以实现大范围集中控制,将一些不同的机械设备有效连接,进而提升煤矿设备使用率。
        1.2煤矿机电自动化设备控制标准
        煤矿机电自动化设备想要实现合理控制就应该始终秉承经济效益标准,安全生产标准及技术创新标准。煤矿企业实际发展过程中主要是以经济效益为主要发展目标,这也属于煤矿企业实施风险管理的助推力。采取自动化经济控制原则可以及时预防一些资金风险,避免产生较为严重的经济损失。经济效益标准可以强化煤矿企业战略配置水平,将煤矿价值发挥到最大化。企业内部对于煤矿机电自动化实施关键在于将机电自动化理论融入绩效考核中,提升绩效考核系统的合理性。对传统绩效衡量方式与绩效考核体系进行升级,促使绩效考核实现全面性与科学性,强化风险防范能力。煤矿企业内部主要是进行煤矿加工的行业,安全生产对其来说有着非常重要的意义,基于安全生产控制标准可以降低事故发生率,加速煤矿生产。现阶段煤矿机电自动化设备技术管理方式需要经过调整与创新,相关人员可以通过识别煤矿机电自动化设备技术,得出较为准确的方法,降低煤矿经济损失。使用联动控制技术,高速机电运转技术,蓝牙技术在对其进行有效的控制,还应该迎合生态环保趋势。
        2煤矿开采中的信息自动化技术
        2.1远程干预无人化采集技术
        新时期下,中国煤矿开采过程中所采用的采煤技术已进入智能化开采控制阶段,而相关的开采流程是一套完整的系统,其基础在于远程干预无人化采集技术。由于技术的不完备,传统煤矿井下综采面工作都由人工完成,其危险系数非常大,各种级别的矿难也不时爆出。为了有效解决这一问题,切实保障煤矿工人的生命安全,在设置智能化开采系统的过程中首要的就是实现工作面无人,通过远程干预、远程控制,实现自动化、智能化的生产模式。

基于无人跟机作业、有人安全值守的设计理念,让机器代替人工完成工作面的采集工作,并通过系统中的相应功能,比如方位感知、工作面信息交互、工作面协同控制、采煤机自动运行等,全面实现煤矿井下环境无人的运行要求。
        2.2矿井虚拟现实技术
        在设计远程干预无人化采集系统的过程中,为了能更加清晰直观地了解煤矿内部构造及情况,相应技术人员还研发了矿井虚拟现实技术。该技术由矿井三维建模技术衍生而来,是将综采工作面的内部环境利用现代化的信息采集技术结合虚拟现实技术,通过相应软件创造出模拟现实环境的三维模型,并结合智能开采控制系统模拟采矿作业过程中相关设备的运行状况。矿井虚拟现实技术包含了两个层面的意义:a)能让操作人员根据三维建模调整采煤的作业进度,且可通过虚拟现实系统所具备的人机交互功能对井下作业进行模拟操作。这种模拟操作能降低实际开采的危险性,节约大量的资金,提高企业经济效益。b)矿井虚拟现实技术的应用丰富了智能化采矿控制技术,在信息化模板控制的基础上增添了可视的三维模型,让相关工作人员能在三维模型上监测不同设备的运行状态及运行参数,对相关设备的运行时间、煤炭总产量、各设备的运行情况进行综合观测。这不仅可有效提高煤炭开采工作的精确数据统计能力,也可对设备进行智能化检测和监控。对于出现参数异常的设备,提前进行更换和检修,以免设备故障造成工作面停工或引发综采面事故。尤其是对于很多易损零件而言,矿井虚拟现实技术还能根据其运行情况合理地规划更换周期,让设备的整体运行情况保持良好。
        2.3远程遥控技术
        为了实现中国采煤技术的全面智能化,还需要匹配相应的远程遥控技术。由于煤炭行业的特殊性及其设备运行环境的危险性,在设计智能化采煤生产远程遥控的过程中,需着重强调以采煤机的记忆切割技术为主、人工远程干预为辅。只有提高采煤机及控制系统的底层逻辑,确保液压支架能完成跟随采煤机的自动动作及采煤运输设备能高度集中化自动化控制,同时匹配相应的智能感知、智能监控系统,对采煤工作面实现全面的网络通信遥控。
        2.4智能开采控制技术
        为了实现智能开采技术的一体化、无人化,全面实现智能化,还需要强调整个开采系统的智能开采控制属性。结合探测系统、遥控系统及信号反馈来确保整个开采系统能跟随工作面情况的变化进行调整,使智能化采掘设备能通过智能开采系统进行自动调度,自动决策。为了实现这一目标,就需要对采煤机智能记忆、液压支架智能跟随、巷道智能运输、远程遥控、三维虚拟模型及一键启动等多种技术进行集成,让采矿流程实现单机装备、总体控制的合理构建。
        3结语
        中国现代化建设发展对国内采煤技术的要求发生了相应变化。实现智能化开采,不仅是为了提高采煤效率、避免资源浪费,同时也是为了能更好地保护煤矿企业工作人员的生命安全,是促进中国经济发展、构建现代化和谐社会的重要措施。这就需要设计人员重视对远程干预无人化采集技术、矿井虚拟现实技术、远程遥控技术及智能开采控制技术等信息自动化技术的综合应用,匹配相应的设备及软件构建监控、采集、运输、维修一体化的智能控制系统,为中国现代化建设保驾护航。
        参考文献
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        [2]于健浩,祝凌甫,徐刚.煤矿智能综采工作面安全高效开采适应性评价[J].煤炭科学技术,2019,47(3):60-65.
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