张睿博
陕西黄陵二号煤矿有限公司 陕西延安 727307
摘要：我国是能源消耗大国，对煤炭资源的需求量较大，为能满足市场对煤炭资源的需要，这就要求相关企业结合当前智能化发展的时代要求，将智能化技术应用到煤矿开采中去，提升煤矿开采的效果。基于此，本文对煤矿智能化开采关键核心技术进行了深入的探究，以供参阅。
关键词：煤矿开采；智能化；关键核心技术
1引言
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。
2智能化开采煤矿资源的重要性
随着社会经济的不断发展和进步，目前世界能源结构正在朝着新能源的方向发展，但是化石能源在整体能源结构当中还站着非常大的比重，仍在能源框架当中占据着主体的地位，发挥着非常重要的作用。就比如说在18年的全国能源使用情况的调查中，能够明显的发现传统的化石能源仍旧占据能源结构的80%以上。另外对我国的能源使用情况进行调查和显示也能够发现，从17年到20年，我国化石能源一直保持在能源结构的60%以上。有关专家也对我国能源消费情况进行了预测，明确了在未来20年左右化石能源的消耗地位是无法进行改变的。而且在我国化石能源开采过程当中，大多煤矿还是按照矿井开采为主要的开采方式来进行煤矿的开采工作，许多煤矿内部的构造十分复杂，不仅包括煤矿，还存在着许多地下水，瓦斯，煤尘，顶板等自然灾害问题，这些问题不仅影响着能源的开采工作，而且这些问题的存在也对煤矿开采工作人员的人身安全产生了巨大的威胁。就在2019年上半年，全国煤矿企业共发生事故67起，死亡108人。其中：安全生产事故66起，死亡103人；意外事件1起，死亡5人。随着社会经济的不断发展，煤矿安全问题以及煤矿事故受到越来越多人的关心和重视，这也对煤矿开采工作提出了更高的要求，许多煤矿也因此对生产技术和开采方式进行了提升和变革，以此来减少煤矿开采过程当中事故的发生，提高煤矿开采的安全性。
3煤矿智能化开采关键核心技术
3.1工作面综合开采装备位姿监测关键核心技术
如果想更好的控制综合开采装备，那么就要重视在煤矿井下开采工作中对综合开采设备进行测量。大部分煤矿井下的环境十分复杂，且随时可能出现变化，这种情况下进行开采时，需要使用一些可靠性和精度较高的定位导航系统，这样能够实时监测综合开采装备。当各种采集装备实际运行时，可以借助一些仪器对其开展动态扫描，像是红外高清摄像仪等，针对工作面开展三维激光扫描工作，建立实时工作道路三维模型，针对工作面的实际情况建立地图。因为大部分煤矿井下粉尘过多，工作人员在施工时，可以使用一些具有除尘功能的仪器，这样能够得到高清的井下环境图像。借助惯性导航等一些精准度较高的定位技术实时监测综合开采设备的位置，在各个综合开采设备中装备上具有较高准确度的传感器，利用多传感信号集成监控技术加强对综合开采装备行动的监控。
3.2矿井机器人关键核心技术
煤矿井下生产系统十分复杂，环境比较恶劣，若是仅仅借助人工操作的方式，那么将无法满足减人少人生产的目的。为确保生产工作的安全性，可以借助机器人替代工作者开展井下作业、平时巡查、应急救援等工作，达到智能化开采的目的。在矿井作业中，开展工作的机器人一般为防爆重载型，机器人工作的环境比较复杂和恶劣，所以，对机器人的要求更加严格，一方面需要机器人具有感知监控功能，另一方面需要机器人具有运移等功能。
现阶段，一些煤矿开始使用采煤机器人，当机器人到达井下开展煤矿开采工作时，会因为复杂的环境发生碰撞问题，为了解决这一问题，相关工作人员可以重点研究机器人和周围环境间接接触时，阻力的变化情况，归纳和总结变化规律，按照实际接触阻力的大小确定相应的控制参数，达到控制机器人的目的，通过这种方式能够解决机器人井下作业中发生碰撞的问题，确保机器人在井下作业时能够高效运行。
3.3煤矸放落自动识别关键核心技术
煤矸放落自动识别技术能够对煤层矿物质的成分进行分析，但是该技术在实际操作过程当中一直存在着技术方面的难题。该技术实际上是利用飞秒脉冲产生的电场来对矿层的物质结构进行分析和鉴定，在实际的应用过程当中，由于技术难度较大，因此很难进行操作。
3.4井下环境监测关键核心技术
开采企业对煤矿实施的井下开采工作，由于井下环境复杂，会造成井下探测技术使用中受到限制和影响，无法保障准确探测。通过对环境监测技术科学应用，能够在环境监测的质量控制方面得以保障，当前的煤矿开采中环境监测以及振动探测的识别技术已经得到了广泛应用，煤炭探测传感设备，高精度穿透工艺，网络开采传感设备等，这些设备在煤矿开采中都发挥着比较重要的作用，设备技术之间的关联性也比较强，采用相互配合的方式可以提高技术应用精确度，使得数据传输计算的质量能得以保障，而且还可以有效的提升煤矿开采工作效率。
3.5井下数据分析关键核心技术
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，保障智能规律化的剖析，解决数据分析的问题，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。
3.6地质雷达关键核心技术
地质雷达关键核心技术作为煤矿开采智能化重要技术组成部分，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，对煤层位置进行准确判断，以及对煤层厚度进行准确识别，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。而地质雷达智能化关键技术应用，能准确判断煤层的位置以及对煤层厚度，通过将地质雷达关键技术和红外成像技术以及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，从而有效的提高煤矿开采的质量。
4结束语
总而言之，智能化开采煤矿是煤矿产业改革的必然趋势，各个煤矿企业要跟上智能化时代发展的脚步，积极运用各种先进的信息技术，提高煤矿资源的开采质量，保证一线工作人员的生命安全，推动煤矿产业的可持续发展。
参考文献
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作者简介：张睿博（1996年3-），男，陕西省渭南市蒲城县人，2019年毕业于河南理工大学能源科学与工程学院采矿工程专业，从事生产安全管理工作；单位：陕西黄陵二号煤矿有限公司；