煤矿智能化开采技术的创新与管理思考分析

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月7期   作者:党军崇
[导读] 随着社会经济飞速发展,我国经济市场对煤炭资源需求量逐渐上升,掌握现代化煤炭开采技术已经成为煤炭企业实现稳定发展目标的当务之急。
        党军崇
        神木县隆德矿业有限责任公司  陕西省 榆林市        719300
        摘要:随着社会经济飞速发展,我国经济市场对煤炭资源需求量逐渐上升,掌握现代化煤炭开采技术已经成为煤炭企业实现稳定发展目标的当务之急。尤其近年来,科学技术不断进步,煤矿开采技术更新换代速度也随之加快,并逐渐向智能化趋势发展,在一定程度上提高了煤矿开采自动化水平和生产效率,同时降低了工作面劳动强度,从根本上解决了矿井用人多、效率低等一系列问题。由此可见,以智能化技术为核心,进一步创新煤矿开采技术,并强化其管理力度,是推动我国煤炭行业改革进程的有效措施。
        关键词:煤矿;智能化;开采技术;创新;管理

        引言:
        尽管近年来我国积极提倡使用清洁型能源,并不断调整国内能源结构,但煤炭资源依然在总体能源消耗中占据较大比重。这也意味着,在我国未来发展很长一段时间内,煤炭资源仍然处于不可替代的地位。尤其新时期背景下,节能环保已经成为社会发展大势所趋,煤炭行业也应不断创新改革开采技术,在保护生态环境的同时提高开采质量和效率[1]。为了满足这一需求,需要不断将现代化技术与煤矿开采技术深度融合,进一步推动智能化开采技术的发展和应用,为煤炭企业可持续发展奠定良好基础。
一、煤矿智能化综采概念及特点
(一)概念
        煤矿智能化综采是利用具备自主学习能力和决策能力的机械设备,来实现煤矿无人化开采目标的一种新兴技术。其不仅能够在生产过程中实时反馈设备运行状态,还能够全过程监督管理工作面,能够在最大程度降低工作面工人操作强度,满足了视频、数据、音频全面监督管控需求,在提高煤矿开采效率和安全性方面发挥积极作用。
(二)特点
        煤矿智能化综采具有智能化感知、智能化决策、智能化执行等特点。在作业过程中主要以无线遥控、电液控、供电监控、泵站控制等系统为基础;以设备姿态监测、人员识别、安全监控等系统为保障;以现代化集控设备为平台;以工业总线网络为渠道,构建具备自动感知、自主分析、自行处理的智能化综采作业面,在提高煤炭资源开采安全性和高效性的同时,降低能源不必要消耗和浪费。
二、煤矿智能化开采关键技术
(一)液压支架电液控制技术
        液压机是煤矿开采中不可或缺的设备之一,由于其运行环境复杂,所以存在的干扰因素较多,为了充分发挥其作用和功能,需要大量技术人员全过程监督液压机运行状态,这也在一定程度上增加了煤矿开采人力资源的消耗和浪费,同时提高了开采成本。并且人工监测存在诸多不足之处[2]。如:信息反馈不及时,导致液压机运行存在问题无法及时发现,最终影响煤炭开采效率和水平。为了解决以上问题,需要保证液压机在运行过程中始终处于监控状态下。而液压支架电液控制技术可以充分满足这一目标,该技术能够将视频监控系统与液压机控制系统有效融合,能够实现双向邻架、隔架但动作控制、双向邻架自动顺序动作、初撑力自动保持以及带压移架等多种功能。同时,通过监控系统鞥能够实时监督液压机运行环境及状态,有利于及时发现其中存在的问题,并第一时间将监控信息数据报送到先关部门,有利于为液压机稳定运作提供保障。
(二)视频监控技术
        煤矿开采大多在地下进行,危险系数较大,需要全面考虑开采人员安全问题,尽可能采取措施降低安全事故发生率。这就需要进一步加大煤矿开采工作面监督管理水平。

通过视频监控技术结合工作面实际情况安装监控系统,能够充分掌握作业面动态情况,实现作业面可视化根本目标,有利于发挥监控中心与指挥中心协同作用,全面提高井下作业安全水平,即便发生突发事件,也可以及时作出正确反应,将安全隐患降到最低。
(三)自动化集中控制技术
        随着经济市场对煤炭资源需求量逐渐增加,煤矿企业也在不断创新改革开采技术,并构建了一套相对成熟的综采自动化集中控制系统。该系统能够在煤炭资源开采过程中全过程监督液压支架、供电设备等运行状态[3]。另外,自动化集中控制系统还能够结合作业环境,科学设计作业工序,实现地面控制中心与井下作业集中控制目标,一方面能够提煤矿开采自动化水平,另一方面还能够满足井下作业可视化需求,有利于在保证煤矿开采作业安全性的同时,有效提高煤炭开采质量和效率。
三、煤矿智能化开采技术的创新方法和管理措施
(一)开发采煤机与液压支架信息交互技术
        提高煤矿开采质量和效率,是煤炭企业实现稳定发展目标的当务之急,也是未来改革的必然趋势。但由于我国智能化开采技术相对于发达国家而言起步较晚,所以在现有开采技术中,仍然存在液压支架和采煤机信息交流不畅问题,导致二者无法很好的发挥协同作用,在一定程度上影响了三角煤截割工艺水平,同时降低了煤矿开采整体效率。由此可见,进一步创新和研发采煤机与液压支架信息交互技术至关重要,有利于保证二者信息有效传递,同时为三角煤截割工艺顺利实施奠定基础,从而全面提高煤矿企业自动化切割水平。为了满足这一目标,需要协调好设备之间的关系。例如:在煤矿开采中,采煤机如果没有完成作业内容,液压支架会及时获取相关信息,并降低自身运行效率,从而与采煤机运行状态一致,并与采煤机同时进入下一工序。相反,如果液压支架没有完成作业内容,采煤机也会及时获取相关信息,并降低自身运转速度,与液压支架保持一致并进入下一作业工序。如此能够有效提高采煤机与液压支架之间的信息传递水平,从而为煤矿自动化开采奠定良好基础。
(二)优化远程控制系统
        煤矿井下作业安全问题一直以来都是煤炭企业较为关注的一个问题。这也在一定程度上突出了远程控制管理系统的重要性。该系统不仅能够实时监督井下作业内容,还能够实时反馈监控信息,有利于地面人员及时掌握井下作业状况,一旦发生问题可以第一时间采取措施处理和解决。众所周知,煤矿井下开采作业危险系数较高,并且安全事故发生具有突发性特点,所以在远程控制管理系统优化过程中,需要尽可能简化系统操作界面,保证采矿过程发生紧急事件时,管理人员能够第一时间结合实际情况找到对应操作按钮,尽可能降低安全事故危害程度,从而减少企业不必要损失[4]。
(三)创新智能化综采作业面找直技术
        在煤炭开采过程中,工作面稳定性会直接受到液压支架直线度以及煤炭表面平整度影响,同时也关系到煤矿开采质量和效率。所以,为了进一步提高智能化开采工作面安全性和稳定性,需要不断创新、优化找直技术。可以利用导航仪、自动化巡检设备、成像仪等,全过程监督管理井下作业情况以及设备运转情况,通过采集煤矿周围环境相关信息得出最终结论,并将其作为依据对工作面进行修正、找直,为提高智能化综采效率和质量奠定良好基础。
结束语:
        综上所述,智能化综采已经成为煤炭企业未来发展的必然趋势。尤其新时期背景下,科学技术发展迅速,煤炭企业需要不断将先进技术与开采技术相融合,在保证开采作业安全性的同时提高开采质量和效率。
参考文献:
[1]李吉军. 煤矿智能化开采技术的创新与管理探究[J]. 中国宽带,2020(10):46.
[2]王蒙,郑建国. 煤矿智能化开采技术的创新与管理[J]. 内蒙古煤炭经济,2020(1):75.
[3]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(7):92-97.
[4]刘维福. 煤矿智能化开采技术应用发展与探讨[J]. 中国机械,2020(21):67-68,70.
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