董博
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：智能化时代背景下，智能化技术的应用愈来愈广泛，将智能化技术和煤矿开采相结合，有助于创新煤矿开采的形式，提高煤矿开采的质量和效率。“互联网+”以及大数据技术和人工智能技术，在诸多领域都得到了广泛应用，大大的改变了人们的生活以及生活的方式，煤矿资源作为满足人们生活以及工作需求的关键性能源，在前期的开采环节，需要提高开采的效率，保障开采的安全性，这就对智能化开采技术的应用需求大大提高。
关键词：煤矿开采；智能化；关键核心技术
引言
随着工业化进程的发展，对煤炭的需求逐步提高，但受自然资源的限制和煤炭开采难度不断提高，以及煤炭智能化开采作业受传统通信技术的制约发展较为缓慢。基于通信网络延迟、带宽等多方面的限制，难以形实现根本性突破，这也间接导致人工智能、大数据等各种新型通信技术无法广泛应用在煤炭开采行业中。随着通信技术的不断发展，特别是5G技术具有低延时、大带宽、广连接等各项优势，通过对其进行信息化改造升级，能够打通不同应用场景间的信息交互，加速行业应用，推动行业发展。
1煤矿智能化开采的需求
煤矿资源的开采过程中，传统的方式主要是以人力资源为主，但是在煤矿开采中存在的安全隐患也比较大，常常在煤矿开采中发生安全事故，造成人员伤亡。煤矿生产中的安全措施虽然愈来愈完善，但由于煤矿水以及瓦斯等因素的不确定性，仍然对煤矿开采的安全造成了很大的威胁。受到煤矿开采而带来的人员伤亡安全事故不时发生，给人们的生命安全以及财产安全造成不可挽回的损失。面对这一现状，煤矿开采中对智能化关键核心技术的应用需求不断增高，煤矿生产中采用智能化技术，能大大减少人员的参与，这对保障煤矿开采的质量有着积极意义，能最大程度减少人员的伤亡损失，提高煤矿开采生产的质量和效率。
2煤矿智能化开采关键核心技术
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。
2.2大断面巷道变形智能控制技术
科技的进步提高了综采工作面的信息化水平，同时，各种先进的设备被引入到煤矿生产中，对回采巷道提出加大巷道断面的要求。大断面巷道与目前一般断面的巷道变形破坏规律存在相同之处，开挖巷道之后，若不及时选择科学合理的支护措施，就会导致巷道的塑性区和破坏区逐渐增大。而这2个区域的扩展是循序渐进的过程，如果及时施加高预紧力锚杆支护，就能够确保巷道的稳定性。因此，当前大断面煤巷围岩变形的有效控制方法是及时采用高预紧力锚杆及锚索支护措施。
但综掘智能化工作面对大断面巷道变形要求具有智能感知与控制的功能，所以应深入探索其围岩稳定机理及变形规律，从而实现良好的自动化控制效果。
2.3远程人工干预技术液压支架自动化运作
液压机运作环境较为复杂，为了使液压机能够正常运作，一般需要大量技术员工对液压机进行实时动态监控，那么这必然会造成大量人力资源的浪费以及公司成本的增加，更重要的是针对出现的问题不能够及时的发现，就会导致信息反馈不及时，产生的问题得不到及时的解决，最终会造成整体煤炭开采工作的整个运作效率低下。如果可以实现液压机的运作能够处于实时的监控状态之下，那么这将会大大提高煤炭开采工作的运作效率。该技术主要是以实现液压机控制系统与视频监控系统相融合的形式，通过视频监控部门可以实现操作环境处于可视化的状态，同时通过该监控系统远程操作控制还可以实现液压支架能在复杂的环境下自动运转，并能够收集运转过程中产生的相关数据以及相关信息，之后系统会对该信息进行自动整理、分析并报送给相关部门。
2.4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。
2.5装备定位关键核心技术
煤矿开采工作的实施过程中对装备定位关键核心技术的应用也是比较重要的，智能化煤矿开采装备空间位置信息的准确是正确采掘的保障，通过关键位置信息指导才能按照预定轨迹作业。装备定位技术的运用中，有的煤矿采用中继通讯技术，井下设置GPS信号进行定位，在工作面上难以使用，通讯的是弱电信号，工作面开采中有比较强电磁场对弱电信号造成影响，接收的信号噪声比较大，这对装备定位会产生很大影响，设备定位技术要对信号干扰问题克服，以及对定位精度不足的问题克服，在这一方面的技术发展还需要进一步深化。在基于GIS地理信息系统导航，基于RFID的AOA、TOA算法，捷联惯导系统等支持下的导航技术应用有着低成本的优势，局部定位导航应用场景核心芯片技术，精度控制比较高。
2.6运输系统智能化技术
运输系统智能化的实现主要取决于以下几方面:原煤运输、材料运输和补给的智能化。其中，已经解决原煤运输智能化问题，但是材料运输和补给智能化受客观因素的影响，例如材料的搬运、工作面空间等一直没有实现突破，日后可以尝试着用矿用机器人等相关设施取代人工装卸的操作模式，从而提高运输系统的智能化水平。
结束语
总之，煤矿智能化开采中运用到的相关关键技术类型是多样的，为能有效提升技术应用的质量水平，这就要求技术应用前做好分析工作，保障选用的智能化技术能满足煤矿开采工作的实际需要，本文通过对地质雷达关键核心技术，装备定位关键核心技术等技术的介绍，希望能为技术的应用起到积极作用。
参考文献
[1]牛斌.煤矿智能化开采技术分析[J].能源与节能,2020(08):89-90，100.
[2]范京道,闫振国,李川.基于5G技术的煤矿智能化开采关键技术探索[J].煤炭科学技术,2020,48(07):92-97.