煤矿智能化开采技术的创新与管理研究

发表时间:2021/4/15   来源:《科学与技术》2021年第2期   作者:李丁卯
[导读] 在当前煤矿开采工作中,逐渐应用了智能化开采技术
        李丁卯
        山西鲁能河曲电煤开发有限责任公司, 山西 河曲 036500
        摘要:在当前煤矿开采工作中,逐渐应用了智能化开采技术,并逐步对各项技术进行了创新,从而促进我国煤矿开采技术得到了快速发展,并且逐渐实现了智能化和自动化的煤矿开采技术,通过对智能化煤矿开采技术进行推广应用,可以实现对煤矿开采技术管理的有效加强,并促进煤矿开采事业可持续发展目标的实现。
        关键词:煤矿;智能化开采技术;创新;管理
引言
        随着我国逐渐提高了对节能环保建设的重视,在开展相关建设工作中,也逐渐对传统能源的使用予以控制,尽可能采用具备节能、清洁等性能的能源进行使用。在当前社会经济发展过程中,主要能源物质之一仍然是煤炭,在能源结构中,煤炭资源占据着重要的地位。在当前煤矿开采工作中,社会生产和建设工作对煤炭资源需求逐渐提升,传统煤矿开采技术逐渐难以对实际开采需求予以满足,因此,煤矿开采企业逐渐开始尝试应用现代科学技术,借助智能技术和计算机技术对传统煤矿开采技术进行智能化创新,从而实现更为高效的煤矿开采工作。
1智能化煤矿开采技术架构
        在煤矿开采工作中,为了对智能化开采技术创新工作予以有效推进,实现智慧煤矿顶层设计工作的科学实施,需要对相关标注进行统一制定,对全方位感知网络体系进行构建并完善,构建以大数据为基础的云服务平台,从而在煤矿开采过程中,对不同部门需求予以满足。在技术架构中,需要对以下几方面内容予以涵盖。首先,在地下环境中,实现精准定位导航系统的制定和完善,从而准确定位开采施工设备的具体位置,对井下实际环境予以清晰掌握;其次,实现对随掘随采探测系统的建立和完善,借助这一系统对巷道掘进各项数据进行有效掌握,在此基础上对巷道掘进技术予以科学实施;再者,实现对快速掘进系统的构建和完善,在矿井下作业环境中,保证良好的通风、排水等条件;针对矿井开采工作面,需要深入研究智能开采系统,保证对井下作业进行实时监控;针对各方面危险源,需要建立完善的预警系统,针对各种灾害构建相应的防范体系,从而在实际智能开采煤矿过程中,保证对各种安全问题予以及时发现并解决;在矿井下作业现场,需要对所有工位、设备、设施等建立相应管理系统,从而在实际智能开采过程中,科学有效管理各项开采施工设备,避免由于设备故障问题阻碍开采工作顺利开展;最后,针对煤矿开采工作,实现物联网智能化管理系统的构建,从而实现具有较高智能化水平的煤矿开采工作。
2智能化煤矿开采技术的创新
2.1创新地质信息系统,完善探测技术装备
        地质信息在煤矿开采工作中具有重要的作用,这也是一项基础条件,可以对煤矿开采工作质量予以有效保证,想要对地质信息系统的完善性予以保证,需要针对煤矿开采动态化信息予以各个维度地掌握,保证获取到准确的地质信息。可以借助智能化技术对地质信息系统进行优化,将具有可靠性的参考依据提供给智能化决策工作,并对各种关键技术、设备等进行持续开发和创新,实现对地质信息的自动化采集,并采取科学技术措施有效处理采集到的数据,实现对思维动态模型的科学构建,对地质巷道进行模拟还原,并对多源矿井思维GIS云平台进行全方位设立,借助对三位电子图管理的实施对煤矿开采技术的智能化发展予以有效推动。在当前地质数据采集工作中,逐渐具备了数据信息在不同部门之间的共享,在画图、编制文档等方面工作中,逐渐开发了相应的软件系统,实现了更高的工作效率,需要注意的是,目前针对矿井信息,仍然没有实现自动更新功能,这一创新体系仍然需要进一步完善。

首先,针对煤矿开采工作建立4D云GIS平台,借助这一平台,实现一体化管理地震资料、矿井GIS图件、生产实测数据等资料,从而促进以大数据技术作为基础的共享服务平台的构建,将移动客户端作为基础,对效率更高的矿图管理系统进行开发;其次,对数字化高密度三维地震数据采集技术予以实施,对相关物探技术予以提升,并对钻孔岩性探测技术、3D地震数据采集技术等予以重点推广和实施。将GIS技术作为基础对三维数字模型进行全面建立,从而便于后续对煤矿实际情况予以有效掌握,借助对思维动态化模型的构建可以对历史参数进行全方位查询,从而实现更加透明化的各项矿井信息。
2.2实施智慧煤矿物联网技术
        为了追求具有更高智能化水平的煤矿开采技术,提升自动化决策的合理性,需要对先进智能化设备予以引进,从而实现对良好煤矿开采环境的维持。现阶段开采煤矿期间,监控系统逐渐得到应用,可以全方位监督和管控实际煤矿生产工作,发挥了较为理想的效果。在实际应用监控系统过程中,由于存在许多不同的厂家,在数据接口型号上也存在一定差异,难以有效实现数据信息在各个平台之间的共享,从而呈现出各平台独立进行数据处理的局面,缺乏融合从而带来信息孤岛效应,很多数据信息也是碎片化,这些信息很难作为构建煤矿智能化开采模型的依据。因此,这对煤矿智能化开采技术需要进一步创新,对当前数据方面存在的限制予以打破,保证人员之间进行充分交流和沟通,并将各项数据参数详细提供给人员进行了解,从而为后续煤矿智能化开采工作的实施提供充足的便利。
        可以重点创新以下内容,首先,在物联网方面需要提供位置服务,针对复杂环境中的各项参数条件,借助超宽带定位技术帮助煤矿开采人员予以了解,主要包括温度、湿度以及各种介质条件下的定位等。通过对协同定位平台予以建立健全,为了实现准确的定位,可以借助对激光雷达设备,将基站晶振误差自动补偿作为依据准确确定人员和设备的位置,并对速度、加速度等参数进行计算,保证正常运转相关设备,对设备之间的碰撞问题予以有效避免。其次,将物联网云计算服务充分利用起来,将分布式计算技术作为基础对数据进行有效分析,从而提升大数据处理工作的科学性,将具有可靠性的数据信息提供给决策人员。在这项工作中,主要针对数据、音频视频数据、时序数据等进行分析,主要借助回归法、分类法等分析方法进行分析。
2.3创新智能化无人开采关键技术
        针对智能化煤矿开采技术,在进行创新期间,可以借助现代科学技术对无人开采工作模式予以逐步实现,进一步提升管理工作的智能化和自动化水平。在构建煤矿开采信息系统以后,借助现代机械设备予以进一步完善,依靠图像智能识别、井下定位导航等技术促进自动化孔子目标的实现,针对各项煤矿开采状况进行智能化处理,促进无人开采关键技术的实现。首先,针对开采工作面,对三维激光扫描技术进行重点研究,并对矿井下地图进行构建并完善,实现对红外双视摄像仪、三维激光扫描仪、UWB雷达等技术的充分利用;其次,借助效率更高的防爆视觉传感器,这一设备在防尘、防雾、防噪等方面具有很好的表现,可以有效存储采集到的矿井视频和图像等信息;再者,对综采装备水平予以提升,开展动态化实时监控工作,对其实际运行位置予以掌握并对位置检测工作予以落实。
结语
        在我国经济快速发展过程中,煤矿开采技术也在快速更新和发展,在当前信息时代背景下,煤矿开采工作也逐渐尝试创新并应用了智能化煤矿开采技术,在提升煤矿开采工作效率的同时,矿井下作业安全性等也可以得到充分保证。
参考文献
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[2]田立贞.煤矿智能化开采技术研究现状及展望[J].当代化工研究,2020(23):13-14.
[3]张旭.煤矿智能化开采技术研究[J].矿业装备,2020(05):56-57.
[4]白耀宗.基于煤矿智能化开采的核心技术探究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(18):215-216.
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