浅谈煤矿智能化开采关键核心技术分析

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年3月第8期   作者:张柳,张广东,丁宁
[导读] 煤矿智能化开采技术的应用可以优化矿山作业的程序化
        张柳,张广东,丁宁
        枣庄矿业集团有限责任公司蒋庄煤矿  277519
        摘要:煤矿智能化开采技术的应用可以优化矿山作业的程序化,使得整个工作变得更加清晰、透明。与此同时,还能够有效的解决矿山智慧建设过程中存在或多或少的问题,例如数据存储缺失、资源混乱等现实问题,在开采过程中建立智慧煤矿平台能够对开采生产过程进行强有力的监督和完善当前的信息管理系统,这能够为矿井管理的发展提供科学性的支持。
        关键词:煤矿;智能化;开采技术;关键核心
        引言:智慧煤矿是根据当前的煤矿环境为基础,结合实际情况和煤矿的发展情况为主来设计的专业技术平台。智能煤矿是指智能煤矿通过物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、智能设备等深度集成到煤矿中,以提供全面的独立感知、高效实时连接、独立学习、智能分析和决策、动态预测和预警。
        一、智慧煤矿平台的简要介绍
        智慧煤矿是根据当前的煤矿环境为基础,结合实际情况和煤矿的发展情况为主来设计的专业技术平台。通过建立智慧煤矿平台能够实现以下智能系统的实际操作。煤矿多系统综合管理操作平台主要是针对矿山而建设的,信息化技术的功能非常强大,通过信息化技术能够实现信息感知、传感器等智能设备的应用。通过综合管理平台操作能够对应用业务逻辑进行可行性分析,不仅能够应用到实际的开采作业中,而且能够应用到人力、设备等各种资源的管理上。通过系统,构造3D矿山骨架,可以优化矿山作业的程序化,使得整个工作变得更加清晰、透明。与此同时,还能够有效的解决矿山智慧建设过程中存在或多或少的问题,例如数据存储缺失、资源混乱等现实问题,在开采过程中建立智慧煤矿平台能够对开采生产过程进行强有力的监督和完善当前的信息管理系统,这能够为矿井管理的发展提供科学性的支持。想要实现智慧煤矿平台的建设,相关部门和技术人员需要着手于以下几方面的建设[1]:第一,标准且全面的数据信息。在平台管理中的数据需要有统一标准的格式,这是因为标准统一的数据格式能够有效打破数据共享、数据交换或是数据存储之间的局限性,和障碍性。第二,建立有效的平台需要具备统一数据存储方案。统一储存方案是以监测数据为载体而进行的,统一存储方案一是能够实现数据的储存性和查询性,二是能够实现数据人员对数据的科学管理,这样能够有效的避免数据出现资源混乱的现象。第三,平台需要具备数据传输的时效性和稳定性。实效性的保障是打破传输数据过程中数据拖延现象的关键技术。并且数据传输的实效性也是保障有效决策的重要载体。而数据传输的稳定性是为了能够让智能系统在长时间的运行中保障通讯的稳定,为传输创造良好、安全的环境。第四,平台需要具备组态化可配置。完整的配置开发应在操作系统的前端和后端正确设置,以支持应用程序和业务逻辑的快速配置,并能够在配置中心统一配置。第五,平台需要可以进行大数据分析。通过大数据分析能够实现数据的可视化。第六,平台需要具备开放性。这是应该通过开采设备应用和部署能够将平台运用到各种领域中,也能够实现智慧煤矿平台和其他先进智能设备直接的对接,为开采作业的高效性提供新的途径。
        二、智慧煤矿与智能煤矿开采的关键技术
        1、精准定位系统
        众所周知,精准的定位系统是为了能够实现煤矿开采的推进工作,保证煤矿开采的作业进程。但是,在矿井中缺乏电磁信号使得矿井作业无法正常接收到卫星信号,这也是现阶段开展定位工作的必要性,同样是当前工作的难度。

我国现阶段使用的定位系统以GIS技术为基础而实现的,GIS系统包括复杂磁场环境的导航技术、局部定位技术、井下无线通讯技术、井下高精准作业技术、井下导航避让技术这五大技术,通过将这五方面的核心技术应用于煤矿开采过程中能够实现井下工作的精准性,为煤矿的顺利开采夯实基础[2]。
        2、井下环境监测技术
        井下环境特有的潮湿性和电磁的复杂性极大程度的制约着煤矿井下勘测技术的应用,基于此,井下环境检测技术是目前我国煤矿行业所重点关注的核心技术之一。在智能化煤矿开采中,环境监测、震动探测等识别技术是当前井下环境检测技术的核心应用。这些技术主要包含了高精度穿透技术、煤炭探测传感器等四个方面。这四种技术在井下环境检测中相互作用、相互工作、相辅相成能够把复杂、极端的工作环境信息传输到地面上,从而通过开采过程的直接探测实现煤矿开采工作的工作高效性。
        3、数据分析系统
        在煤矿智能化开采关键核心技术中数据分析系统占据着举足轻重的地位,这是因为智能化开采是以八个子平台为基础的运行。所以不仅是技术方面的数据分析还是操作方面的数据分析对于智能化系统而言都是举足轻重的。想要实现智能化煤矿开采的数据分析,首先需要以传感器为基础,收集 井下的实际数据,有效的数据分析能够得到煤矿开采的相关规律,并且能够有效地预测开采过程所发生的情况,做好控制。总而言之,精准的数据分析系统能够有效地帮助煤矿开采技术人员解决现有的问题瓶颈,提升我国煤矿开采的工作效率[3]。
        4、视频监控技术
        视频监控技术是为了能够让管理员对井下作业的实际情况更加清晰的掌握,通过视频监控技术能够有效地对煤矿的情况、煤层的倾角、采矿的设备运转情况等进行实施监控,以避免工作中出现的问题。通过建设视频监控技术能够有效地在出现问题的时候进行人工干预解决问题,做好煤矿开采顺利进行的保障工作。
        5、井下机器人技术
        通过上文可知,矿井的地下环境十分复杂且危险,这给矿井工人的正常工作带来了许多的阻碍和安全隐患。基于此,我国相关技术人员发明了井下机器人,通过将井下机器人技术应用于当前的工作中能够在危险环境中让机器人代替人工进行探测,方便井下人员进行开采作业。但是我国的井下机器人技术还存在着耗电量大等或多或少的问题需要技术人员加大开发力度,为提升我国的煤矿开发工作效率夯实基础。
        结束语:综上所述,虽然我国的煤矿智能化开采技术在现阶段的发展中仍旧存在着或多或少的问题,但是煤矿智能化的应用不仅提升了工作效率而且能够确保开采的数量,并且为我国的煤矿行业带来了很大的便利。
        参考文献:
        [1]王国法, 赵国瑞, 任怀伟. 智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析[J]. 煤炭学报, 2019, 44(01):34-41.
        [2]范京道, 王国法, 张金虎,等. 黄陵智能化无人工作面开采系统集成设计与实践[J]. 煤炭工程, 2016, v.48;No.453(01):84-87.
        [3]田成金. 煤炭智能化开采模式和关键技术研究[J]. 工矿自动化, 2016, 42(11):28-32.
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