王星星
国家能源集团神东柳塔煤矿 内蒙古自治区鄂尔多斯市 017200
摘要：目前，我国的煤矿工程建设的发展迅速，智能化煤矿的基本构架按层次划分可以分为感知层、传输层、平台层与决策应用层4个阶段。感知层主要由感知层网络构成，感知层主要实现感知、采集功能，通过ＲFD读写器、传感器、监测监控等相关通信技术对矿井主要设备的运行情况、重大生产隐患、矿井生产系统与辅助系统是否正常运行进行实时监控。传输层主要由有线接口和无线接口这2个重要架构组成，主要实现数据的传输与反馈功能，将来自感知层的采集数据传输至运行终端，形成可读性较强的数据资料。
关键词：5G技术；煤矿智能化；开采关键技术分析
引言
近年来，随着煤矿井下开采技术和生产装备水平的不断提高，煤矿开采方式已经从机械化开采逐步向自动化、智能化方向发展。目前，智能化技术在国内外煤矿开采过程中已经得到广泛应用。
1智能化开采技术特征
1．1液压支架跟机自动化技术
液压支架跟机自动化技术是指以采煤机的位置为基准，结合矿井开采工艺，依据工作面顶板压力、倾角、液压支架姿态、采煤机运行状态等信息，将整个生产过程划分为不同的阶段，确定合适的割煤工艺，自动决策并控制液压支架中部跟机、端头清浮煤、转载机自动推进等动作，液压支架跟机自动化工艺能够有效保证工作面生产的衔接性，实现安全高效的生产。液压支架跟机自动化工艺实现的主要条件包括:①采煤机位置的确定;②智能工作面设备处于正常运行状态;③正确配置液压支架电液控制系统的参数;④合理控制采煤机推进速度，保证工作面平稳推进。
1．2采煤机记忆截割技术
采煤机记忆截割技术是指在实现液压支架跟机自动化的基础上，结合支架跟机阶段和象限转换点，将采煤机记忆割煤象限分割，按照示范刀所记录的工作参数、姿态参数、滚筒高度轨迹，进行智能化运算，形成记忆截割模板，在自动截割过程中不断修正误差，确保工作面液压支架全工作面自动化控制与采煤机记忆割煤切换的准确匹配，实现自动调高、卧底、加速和减速等功能，降低人工干预的频率，提高工作面自动化跟机生产效率。
1．3工作面视频监控技术
工作面视频监控技术能够将人的视听感官延伸到工作面，通过在工作面安装摄像仪，实时跟踪采煤机，自动完成视频跟机推送、视频拼接等功能，为工作面可视化远程监控提供“身临其境”的视觉感受，指导远程生产。
2煤矿智能化开采关键核心技术
煤矿智能化开采关键核心技术的类型比较多样，为能对各项关键核心技术有更多的认识了解，从以下关键核心技术进行阐述：
2.1地质雷达关键核心技术
煤矿开采过程中采用智能化开采技术是提高开采质量的重要保障，地质雷达关键核心技术作为重要技术组成部分，能为煤矿智能化开采起到促进作用。煤矿开采工作主要是在地层中实施，所以对岩层准确识别煤层是比较关键的，这就需要采用智能化技术，要对煤层位置准确判断，以及对煤层厚度准确识别，如此能为调整液压支架高度提供有效参考。煤层的偏差如果超过可控的范围，就容易对采煤机工作质量和效率产生不利影响，容易出现截割岩层的问题。
所以通过地质雷达智能化关键技术应用，能为煤层的位置判断以及对煤层厚度的判断达到准确的目的，通过将地质雷达关键技术和其他的技术相结合应用，将红外成像技术和其他辅助技术相结合应用，能保障工作面周围地质三维成像的准确度，这对实际煤矿开采工作的质量控制有着积极意义。采用地质雷达关键技术和其他辅助技术综合应用，能够对煤层以及顶板和煤层下岩层等形成立体化的观察效果，这对提高煤矿开采的质量有着保障。
2.2MOS智慧综合管理关键技术
煤矿开采中应用关键核心技术能有效提高工作的整体质量，通过多系统综合管理操作平台的科学化运用，面向智慧矿山建设一体化的信息感知以及展示和应用的平台，系统中有个煤矿子系统以及智能设备等作为支撑，这对支撑应用业务逻辑功能软件也能发挥积极作用，通过多需求通讯以及云计算技术的综合应用，系统内置智慧安监以及矿区一张图等相应功能模块，这对保障煤矿智慧生产的质量有着积极作用。MOS智慧综合管理关键技术，通过全面数据标准化，接入的操作系统平台数据采用的是统一格式交换以及存储，数据互联互通比较高效。统一化数据存储方案应用的作用价值比较突出，监测数据使用统一存储方案，能将数据资源混乱问题得到有效解决，保障数据传输的稳定和实时性。另外，在组态化以及可配置的作用发挥也比较突出，支持大数据分析，这对保障管理系统的应用质量有着积极意义。
2.3煤矿智能化开采5G关键核心技术
提升煤矿开采的质量，在通信网络技术的应用环节比较重要，通过将5G关键技术科学应用，和煤矿开采设备进行有机连接起来，这对提高通信的效率有着保障，能为煤矿开采智能化发展提供动力支持。煤矿生产的效率和通信技术的应用效果也有着很大的影响，只有保障通信技术的应用质量才能为煤矿开采作业活动高效开展起到促进作用。通信技术发展和煤矿开采之间有着紧密的关系，随着通信技术的发展进步，煤矿开采的技术水平也在不断的提高，如通过表1所示，能够对通信技术的发展和煤矿开采之间的发展的关系进行了解。5G关键核心技术应用下，促进了万物互联，在煤矿开采中井下综采工作面以及掘进工作面是局部受限空间，环境也比较复杂，在5G环境下进行部署海量传感器，能够保障获得丰富性数据，为智能决策提供参考依据。5G技术的应用使得地质条件超前精细探测，多源勘探数据融合的4D透明地质重构，设备精准定位与姿态精准感知，大数据处理与知识挖掘，面向煤矿智能化开采的微服务体系架构，总体上提高了煤矿开采的质量水平。
2.4井下数据分析关键核心技术
煤矿智能开采过程中对井下数据分析关键核心技术科学应用下，这对提升煤矿开采的质量有着保障。数据分析是当前煤矿智能开采中比较关键的工作，只有保障数据分析的质量，才能有助于提升煤矿开采的质量。大规模复杂化系统数据分析工作的实施，在生产过程中会产生海量数据信息，数字煤矿智慧逻辑模型的应用，能有助于提高数据分析的整体质量。数据分析中逻辑模块需要从诸多传感器中获得煤矿井下的详细信息数据，工作人员要采用相应信息数据，提升煤矿开采挖掘的质量，保障能规律化的剖析，解决了数据分析的问题，就能保障煤矿智能化生产的质量。当前的数据分析关键技术还需要突破多种类以及多层次，多特征数据信息的分析难点，以及在面向视频内容识别的大数据处理分析平台的运用方面，要进一步优化，保障数据生产过程的分析效率。
结语
推进煤矿自动化和智能化建设从而实现矿井少人、无人化开采是保障我国煤炭工业安全发展、技术提升和产业升级的重要手段。煤矿智能化开采最主要的目标就是通过技术创新研究和机械装备研制开发等方式来实现工作面减人、增产和提效。耿村煤矿通过对矿井智能化开采系统进行升级改造，实现了工作面采煤机的自动找直、液压支架的自动跟机移架，工作面真正实现了无人操作、有人巡检的生产作业模式。通过采取采煤机高速截割运行、采装运平衡协调控制和工序工艺优化及加强生产组织等措施，工作面生产能力达到了4Mt/a，为我国中厚煤层煤矿推进工作面智能化开采提供了参考。
参考文献
［1］王国法，范京道，徐亚军，等．煤炭智能化开采关键技术创新进展与展望［J］．工矿自动化，2018，44(2):5－12．
［2］王国法，刘峰，孟祥军，等．煤矿智能化(初级阶段)研究与实践［J］．煤炭科学技术，2019，47(8):1－36．