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煤矿智能化开采技术探究与管理

发表时间：2021/5/10 来源：《基层建设》2021年第1期作者：王帅

[导读] 摘要：智慧煤矿是当前矿业发展专家提出的一个概念，它是将智能化技术结合到煤矿生产及建设中来的一种系统化矿山发展模式，煤矿智能化开采技术的应用可以有效提升煤矿开采效率，降低煤矿开采风险，本文就煤矿智能化开采技术的应用意义进行了分析，而后就煤矿生产中搭载的智能化开采技术进行了介绍。

        陕西彬长胡家河矿业有限公司陕西咸阳 713600
        摘要：智慧煤矿是当前矿业发展专家提出的一个概念，它是将智能化技术结合到煤矿生产及建设中来的一种系统化矿山发展模式，煤矿智能化开采技术的应用可以有效提升煤矿开采效率，降低煤矿开采风险，本文就煤矿智能化开采技术的应用意义进行了分析，而后就煤矿生产中搭载的智能化开采技术进行了介绍。
        关键词：煤矿；智能化开采技术；管理
        引言
        煤矿开采技术操作中有诸多安全风险因素，人工开采操作的灵活性虽高，误差风险却很大，在煤矿开采生产中积极应用智能化技术可以有效保障煤矿生产的安全性，同时还能够提升开采工作的专业性。
        1煤矿智能化开采技术的重要意义
        简而言之，煤矿智能化开采技术就是通过智能化的平台和互联网将大数据与人工智能技术有效结合，合理、高效的促进煤矿智能化开采的进行，能够有效的对煤矿开采工作进行指挥、调配以及监控。此外还可以采用自动化安全生产设备进行生产，简化煤矿开采流程，节省不必要的开支，以获得长远的经济效益。智能化开采技术对于煤矿开采有着重要的作用[1]。智能化开采技术的作用主要体现在两点，一是煤矿智能化技术能够简化开采流程，节约人工成本，开采煤矿只需少数采煤人员或者不需要采煤人员，工作人员通过远程操控就可以完成煤矿开采，极大的提高了煤矿开采效率，同时消除了安全隐患，煤矿开采安全程度大大提高；二是无需工作人员进行采煤，只需要在安全的远程操控室就可以完成煤矿开采，安全系数大大提高，且无需从事繁重的劳动，提高了员工的幸福指数[3]。
        2国内外煤矿智能化开采技术应用情况
        就我国而言，很多煤矿开采区正积极引进先进的智能化开采设备和开采模式，对于传统落后的开采模式和设备则进行改进或淘汰，例如在石圪台煤矿和神东矿区锦界煤矿的开采中，应用了自动化安全生产设备，形成了煤矿少人高效自动化开采的模式。对于国外，煤矿智能化开采技术已经获得了较高程度的发展，在煤矿开采中充分应用了智能化开采技术和设备，已经初步形成了机械化、自动化、遥控化、高效率的煤矿开采模式。相比之下，我国煤矿智能化开采工作还有巨大的提升空间。为此，我国引进了大量的智能化采煤设备，包括液压支架、智能采煤机以及刮板输送机等，先进的智能化开采设备极大的推动了我国煤矿开采的智能化。
        3智能化开采技术分析
        3.1煤矿开采定位系统概述
        传统的煤矿开采定位是通过人工来完成的，测量结果不够精确，存在较大的误差，而煤矿开采定位系统能够有效提高测量结果的精度，进行精准定位。煤矿井中电磁波信号不易传递，接收到的GPS信号较差，不易进行煤矿开采定位。而煤矿开采定位信息系统以GIS地理信息系统为主体，融合多方位的定位技术于一体，从而达到煤矿开采的准确定位，极大的提高了开采定位的精度，测量数据更符合实际。譬如RS（遥感）与传感器GIS技术的有效融合能够实时的对煤矿井进行监控，确定煤矿开采的进度。
        3.2矿井环境全方位检测技术概述
        通常矿井下的环境比较潮湿，电磁信号弱，不易进行检测。而全方位检测技术将煤炭探测、物理环境探测仪、高精度穿透技术以及采掘设备等有效结合，能够将井下环境精确传递出来。
        3.3智能煤矿开采记忆截割技术概述
        智能煤矿开采记忆截割技术能够将煤矿开采情况以及定位实时的传递出来，以便于操作平台针对煤矿的情况制定开采计划。
        3.4数据分析技术概述
        在煤矿的开采工作中，各种数据资料的分析工作非常重要。智能平台通过对数据资料的分析，能够洞悉矿井开采的状况，根据开采情况确定下一步的开采，做到煤矿开采的远程化、智能化、遥控化。

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        4智能化开采机械设备分析
        4.1智能化采煤机概述
        智能操作平台可以对智能化采煤机远程操控。智能化采煤机可以应用传感器技术把采煤机及其支架的运行情况和相对位置测量出来，进而预测其运行轨迹，进行自动操作完成与其他设备的协同工作。采煤机的运行状况和位置由监控中心传递给智能操坐台，操作台根据传递出的信息做出对应的反馈，发布指令，再由网络及数据通信系统反馈指令信息，从而完成整体的远程操控。
        4.2智能化刮板运输机
        智能化刮板运输机作为目前最新的传送装置，可以在一定程度上提高煤炭运输效率，节约运输时间。刮板运输机的作用意义包括落实自动控制监测技术和刮板链对软、紧启动的良好适应力。其中，软启动控制需要经变频机、电动机与减速机共同调节，虽然其经济成本较高，但对设备的安全有序运行有很好的保障作用。智能化刮板运输机通过控制监测体系完成了对各部分元件的监管调控，如果开采机器出现故障，控制检测系统也能在第一时间发现问题并发出报警声，对于部分问题也可自动处理。
        4.3智能化液压支架
        现如今，液压支架电液控制体系作为液压支架的附加产品并没有融入到设计初期中。因此，在设计后期需要考虑将支架的传感器、控制器等构造与电液控制体系结合到一起，进而增强液压支架的自动化水准。将支架远程控制台设置在控制中心，并与远程控制台相结合，进而实现采煤机支架跟机自动化及远程控制液压支架的目的。
        5 展望煤炭综采智能化技术的发展前景
        5.1全力推进综采智能化技术发展
        综采智能化技术的发展进步受到了煤层赋存环境复杂性等多方面因素的影响制约。因此，我们要坚持为提升综采智能化技术水平努力，强大的政府支持与科学合理的生产管理手段都成为了强化综采智能化技术的“强效催化剂”。首先，煤炭开采企业应坚持完善煤炭资源管理及产业布局，践行“安全、绿色、高效”的基本原则，努力发展新技术、新设备，从根本政策上支持煤炭的综采智能化技术发展。除此之外，企业应坚持对综采智能化技术的改进创新，不断深入研发新技术，坚持致力于综采智能化技术的更新与技术设备的升级，坚持完善、转化、推广综采智能化技术。最后，煤炭开采企业还需大力提升企业管理水平，建立健全煤炭智能化开采的技术标准系统，尽量从政策、技术、管理等多个角度推动综采智能化技术的发展，并坚持践行“安全、绿色、高效”的煤矿开采原则。
        5.2实现有限无人化的煤炭开采目标
        煤炭智能化开采的根本目的是实现煤炭无人化开采作业，中高阶段的目标是实现有限的无人化开采。也就是说，在正常的煤炭开采过程中，争取实现工作面、工作面巷道及端头的无人化控制作业。无特殊情况，煤矿开采人员不得进入工作面。以往下井的开采人员如今只负责日常的机器检修、维护工作。只有在整个工作面所囊括的地质条件都得到保护的前提下，才能确保在工作面协调机制与智能化开采水平高的基础上进行无人化开采作业。在无人化开采的过程中，生产系统可以通过监控系统来了解开采情况，再结合实际地质情况对开采形式进行调整。无人化的开采系统具备基础学习功能，可以根据掌握到的煤层开采经验和开采方法进行开采，初步完善的无人化开采系统不仅提升了煤炭开采的效率，还推动了我国煤炭智能化开采技术的深入发展。
        结束语
        在现如今国内外市场竞争日渐激烈的背景下，我国国内老旧的技术设备根本无法满足现行市场竞争的需求，为了尽快提升我国在国际市场的竞争力、努力满足现行市场竞争的需求，我国现在最为迫切的发展任务为煤炭的智能化开采。煤炭的智能化开采利用到了智能化的技术设备，在一定程度上可提升煤炭的生产安全性及生产率，并降低了人工成本。煤炭智能化开采技术利用远程监控与操作平台，避免施工人员处于危险的工作环境中，保障了工人的生命财产安全。
        参考文献
        [1]赵冬冬.煤矿智能化开采技术的创新与管理[J].中国设备工程,2021(02):28-29.
        [2]梁小军.煤矿智能化开采技术的创新与管理[J].智能城市,2020,6(22):105-106.
        [3]关旭.煤矿智能化开采技术的创新与管理[J].内蒙古煤炭经济,2020(14):86-87.
        [4]朱福生.煤矿智能化开采技术探究与管理[J].内蒙古煤炭经济,2020(10):60-61.