陕西华彬煤业股份有限公司 陕西咸阳 713500
摘要:对于各个煤矿企业来说,全面应用智能化开发技术可以有效提高煤矿开采效率,同时也较好规避一些井下安全事故,具有较为突出的综合效益。本文立足于地质判断与分析技术、井下智能机器人技术、设备智能控制技术、大数据处理与分析技术、抗干扰技术等五个方面,探索了当前煤矿智能化开发技术的具体内容,最后还进行了这类技术的发展展望。
关键词:煤矿企业;智能化开发;智慧矿区;创新技术
煤矿智能化开发技术具有减少人力、增加效益、保证安全等多个方面的优点,已经成为了我国煤矿行业未来发展的重要方向,。目前我国很多煤矿企业都已经开始充分认识智能化开发技术的战略价值,并逐步应用了部分智能技术。但是总体来看,多数煤矿都没有充分发挥这类技术的作用,无法全面建成智慧矿区,应该在后续时间里进行积极探索。
一、我国煤矿智能化开发技术的应用现状
(一)地质判断与分析技术
煤矿开采活动在具体进行的时候,应该充分明确煤层地质环境的实际情况,并依托于此采取合理的煤层开采方法。在传统煤矿开采活动中,针对于煤层的地质情况分析都比较简单,无法给煤矿开采活动提供充足全面的支持。但是在引入智能化技术以后,技术人员就可以通过各类传感器设备收集煤层地质环境的相关参数,并在后台系统中进行全面分析。随着煤矿开采活动的进行,煤层的内部环境也会发生变化。而智能传感器设备则可以将煤矿地质环境变化的具体情况实时传入到后台系统中进行即时分析,并明确煤层的内部情况,给煤层开采方案的制定提供较好的数据支撑。特别是在融入了专家系统以后,后台系统甚至可以结合已经提取的地质信息,提供一些针对性的煤层开采方案,有利于提高煤层开采活动的综合成效。
(二)井下智能机器人技术
在当前智能化技术快速发展的背景下,我国人工智能机器人行业也有了较高进步,同时在煤矿开采领域中也取得了较为突出的应用效果。由于井下环境比较复杂,采煤人员在井下开采过程中会遭遇多种安全威胁。在引入井下智能机器人技术以后,就可以使用机器人代替人力进行煤矿开采,就可以前往复杂环境进行开采施工。在应用井下智能机器人技术的时候,需要结合煤矿开采、煤炭运输等各个环节设计不同类型的机器人,同时还要使用后台系统综合控制这些机器人。在平时使用智能机器人的时候,煤矿企业也应该做好机器人设备的巡检控制,保证各个机器人都能够得到较好的应用。
(三)设备智能控制技术
在煤矿智能化开发技术深入发展与贯彻应用的背景下,会逐步形成智慧矿区,通过各类智能化设备实现煤矿开采活动的全面转型与创新发展。在这个过程中,煤矿企业也应该全面引入设备智能控制技术,加强这类设备的控制效果。一方面,煤矿企业需要引入设备定位技术,明确各类井下智能化设备的具体位置,同时还要将这些数据信息上传到后台系统中,使得技术人员通过后台系统可以掌握各个智能化设备的实时状态,并结合煤矿开采活动进行各类智能设备的控制。另一方面,智能化设备在投入应用以后,不可避免会出现一些故障问题。因此煤矿企业还要构建智能设备的自检系统,通过提取设备的各项参数,明确设备可能存在的安全隐患与故障诱因,并进行及时处理。这也需要煤矿企业可以融入专家系统、事故树处理模块等内容,在发现设备故障问题以后也可以快速定位故障成因,尽快解决设备故障问题,最终也就能够取得较好的运作成效。
(四)大数据处理与分析技术
在深入应用智能化开发技术以后,煤矿企业经营发展的内部数据总量就会出现井喷式增长。
在这种情况下,传统数据处理方式已经很难取得较好成效,需要煤矿企业在后续时间里积极引进大数据技术,进行在这类海量数据信息的有效处理。比如井下智能化设备在运作过程中,会产生海量实时数据信息。在这种情况下,使用大数据技术就可以对智能化设备产生的实时数据信息进行全面分析,并通过图表等方式直观展现出来,给后续进行采煤管理活动提供较好的决策支持。除此之外,在引入大数据分析技术以后,也可以通过探索煤矿企业智能开采的历史数据,进行智能化开采体系的前瞻性分析,预测煤矿企业智能化开采活动的未来发展倾向,制定煤矿企业的战略发展规划。
(五)抗干扰技术
在全面引入智能化技术以后,煤矿井下环境中的智能设备数量就会显著提升。要想充分发挥不同智能设备的综合成效,就需要构建一套相对完善全面的通信系统。但通信系统在井下环境中容易受到干扰,因此也需要全面引入抗干扰技术,保证通信系统的稳定性,使得针对于各个智能设备的控制信号可以正常下达。在具体进行抗干扰设计的时候,技术人员可以考虑结合干扰源的实际情况,灵活使用隔离、滤波、屏蔽、接地等方式,提高各个智能化设备运作的稳定性。除此之外,技术人员还应该着力于解决变频器干扰问题,有效识别高次谐波和其他干扰信号,消除井下出现的信号干扰问题。在这个过程中,技术人员可以考虑使用电磁杂波过滤器设备,通过煤矿井下的瓦斯涌出和电磁干扰杂波产生规律,进行取样分析和信号识别,最终将其中存在的异常干扰信号过滤出去,也就能够逐步构建井下抗干扰格局,保证井下智能设备的稳定性。
二、我国煤矿智能化开发技术的发展展望
在近几年的时间,我国已经充分认识到传统煤矿开采活动的局限性,已经通过政策手段进行煤矿行业的发展引导。结合现有政策体系来看,关于煤矿智能化开发技术的政策内容比较多,同时政策扶持和资金支持的力度都比较大。这也给我国煤矿智能化开发技术的创新发展带来了较好的支撑,使得这类技术在多年时间里实现了较好的突破。从这些层面来看,我国煤矿智能化开发技术在未来发展过程中具有较为显著的发展前景,可以推动我国煤矿行业进行技术创新。
但是需要注意的是,煤矿智能化开发技术在当前应用过程中还存在一定的局限性,需要在后续时间里着重研发三类技术。第一,信息精准感知技术。基于智能化开发技术的智慧矿区对于信息传递精准性与稳定性的依赖程度比较高,需要得到信息精准感知技术的支持,保证信息的全面性与精准性。第二,设备智能控制技术。即在后续时间里应该进一步强化井下设备的智能化,可以自动适应井下环境,并实现多设备的智能协同控制。第三,可靠性管理技术。即煤矿智能化开发技术应该进一步强化智能控制可靠性管理的整体水平,避免多种因素的干扰,提高设备的稳定性。
结束语
综合来看,智能化开发技术在我国煤矿企业中已经发挥了较为突出的作用,能够取得较为显著的综合效益,应该在后续时间里充分引起重视。对于我国各个煤矿企业来说,也应该充分认识到智能化开发技术的战略价值,同时还要针对当前煤炭开采活动展开全面深入的分析与探索,明确自身企业对于智能化开发技术的具体需求,不能盲目引入智能化技术,避免给企业带来不必要的成本压力。除此之外,煤矿企业也应该做好智能化技术的综合管理,同时还要注意收集这类技术的应用效果,在后续时间里进行针对性的优化与调整,真正打造智慧矿区环境。
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