邱继良
中煤昔阳能源有限公司白杨岭煤矿 山西 晋中 045300
摘要：日前,煤矿重新梳理了智能化矿井建设思路,制定了智能化矿井建设立足当前、规划未来,确保矿井智能化建设做到统筹规划、合理布局、推进有序。智能化矿山建设是物联网技术在矿山资源领域的应用，是指通过各类传感设备、传输设备与控制设备，构成矿山物相联的网络，实现矿山灾害环境、设备工作状况、人员安全信息的实时感知、监测与控制；矿山复杂环境下生产网络内的人员、环境、设备和基础设施等信息的智能采集；覆盖全矿山的多网融合通信、集中调度；煤炭生产全过程的全面感知和动态协同控制、故障自诊断；煤矿安全生产大数据云服务、灾变环境应急通信及人员精确定位等提升矿井智能化水平。
关键词：智能化；矿井；建设
一、高效矿井建设
世界一流矿井是以信息化技术、数字化展示和智能化装备为基础，构建一流的安全保障体系，供应一流的优质产品，创造一流的经济效益，突破核心技术，培育一流的人才队伍，发挥一流的党建引领作用，建设以 “安全、绿色、智能、高 效”为目标的世界一流矿井，成为全球煤炭产业高 质量发展
1、生产组织模式变革。目前矿井劳动组织每日早班检修4ｈ，其余时间组织生产。随着设备可靠性不断提高，每日组织检修会大大缩短生产时间。为充分释放生产时间，建议将劳动组织形式变革每周集中安排一次10ｈ的检修。目前设备润滑是在生产过程中动 态进行，设备润滑均采用集中润滑方式，由生产班 岗位人员来完成。建议利用每周安排的10ｈ检修时间，进行设备定期维护和生产准备工作，如更换 大型部件、前移采煤工作面巷道设备等。
2、设备及物资管理。当前，国内大部分煤矿井下设备均属于自主采购，存在设备运维不到位、设备更新换代滞后、大量储备备件浪费、周转设备闲置等问题。为此，将设备及物资管理采用轻资产租赁和专业化服务运营模式，对矿井成套的大型设备通过轻资产租赁方式 运营，无需储备备件，如果需要配件，可直接与设备厂家联系领取。
3、井下采用片区模式管理。当前，全国部分煤矿井下分工是按照专业分工，易造成分工不明确、责任交叉、相互推诿等问题。为此，将井下各队按照片区划分，综采队负责综采工作面运输巷设备列车至回风巷道超前50ｍ区域的管理，包括安全管理、设备维护、质量管 理、环境监测等；掘进队负责掘进工作面巷道开口 以里全部区域的管理，同样包括安全管理、设备维护、质量管理、环境监测等；辅助区队负责采掘队 以外大巷和备采面区域的管理。
二、智能矿山建设
某煤矿建设井下自动化系统，当前已建成区域煤矿集中控制系统、矿井管理系统和安全监测监控系统。采掘工作面已初步实现初级智能化开采水平，实现无人值守，通 信网络、网络安全防护水平达到智能化高级水平，大数据分析、云计算数据中心刚刚起步建设。“采、掘、机、运、通”是一个矿井安全生产系统的核心组成单元，也是衡量矿井先进水平的关键性因素。矿井系统的升级改造为抓手， 重点从技术装备及智能化两方面对各系统进行优化，全力提升矿井智能化水平。
1、综采智能化
（1）装备改造提升。综采工作面采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、液压支架、泵站应配套 为全新装备或经维修车间系统性维修改造的设备， 保证设备在服务期限内可靠运行。且电控系统需要改造成国产电控系统，具备可靠的自动化相关功 能，更有利于井下智能化的实施。
（2）设备列车设备集控。综采工作面设备运行将综采工作面刮板输送机、 转载机、破碎机、泵站、移动变压器、开关、照明 信号综合保护装置等全部设备实现自动化远程控制；在带式输送机机尾、刮板输送机机头转载点、机尾等关键区域增设视频摄像机，实时监控各区域设备，实现控制台、带式输送机、刮板输送机岗位工实现 “三岗合一”。
（3）生产工作面智能化。在采煤机机身安装采 高传感器、位置传感器和俯仰摇摆传感器，分别对煤机滚筒高 度、定位、限位、位置修订、机身倾角、俯仰角和滚动角等全方位进行检测。借助当前先进的激光三维扫描、自动调直、机器人巡检和精准人员定位技术，实现采煤机自主行走。截割控制采用人工智能预测算法，实现采煤机自适应截割及高效连续运行。液压支架自动化是在采煤机机身安装红外发射器，液压支架安装红外接收传感器，当采煤机通过时，可自动识别红外信号，并以此判断煤机割煤位置，进而触发支架自动跟机程序，实现支架自动移架、成组控制护帮板和自动推移刮板输送机。
2、掘进智能化
（1）装备改造提升。采煤机电控系统进行国产化改造，方便实现连续采煤机远程自主割煤技术。带式输送机驱动更换为永磁电机，优化减速机、传动等结构件，传动效率高，扭矩大；引进拐弯带式输送机，减少带式输送机机头数量，掘进期间出现拐弯时，只需安装拐弯架即可。购置六臂自动锚杆钻车，可自动打顶帮锚杆，每班预计可减少锚杆机操作工2人。局部通风 机更换为变频通风机，一台通风机可供2000ｍ 距 离的通风，可一次性安装，实现远程切换通风机和 调节风量的功能。掘进工作面及配电点移动变压器、开关、照明信号综合保护装置要求配置智能设备。
（2）设备集控。完善井下配电点、局部通风机 和带式输送机自动化系统，将全部供电设备实现自 动化，并在破碎机处集中控制；部分移动变压器保 护器需要自动化改造，在放集控箱的地方全部加装UPS后备电源，保证集控箱可靠供电。
（3）智能化建设。连采机智能化开采方案，基于5G基站进行组网， 依托5G网络强大的通信能力，实现工作面多系统融 合。加强连采机远程自动化割煤技术科研攻关。梭车实现远程监控、无人驾驶、远程干预功能。给料 破碎机控制系统改造，加装自动识别系统，实现破 碎机自动开停。
3、废弃物治理及综合利用。为了减少煤矸石对环境影响，坚持在煤层掘进巷道，同时利用边角煤掘进巷道进行煤矸置换，最大程度减少煤矸石产生，原煤矸石优先用于电厂发电再利用，其次进行地表填沟造地和土地复垦，将用于承担煤矸石综合治理和环境保护责任，积极创新实践采空区矸石填充技术。 矿井水达标治理及综合治理作为安全生产高效示范矿井，积极倡导 “绿水青山就是金山银山”的号召，大胆尝试矿井水提标治理示范技术，以高于国家标准进行矿井水提标改造，同时全面实施采煤沉 陷区生态灌溉、热电厂、选煤厂矿井水复用多种方式推进矿井水综合利用。
智能化矿山是矿山物联网的演进，通过引入智能传感器、矿山融合通信、多系统协同控制、故障诊断与智能决策、基于云服务的大数据处理、灾变环境智能机器人和无人机侦测等技术，实现矿山复杂环境下生产网络内的人员、环境、设备和基础设施等信息的智能采集；覆盖全矿山的多网融合通信、集中调度；煤炭生产全过程的全面感知和动态协同控制、故障自诊断；煤矿安全生产大数据云服务、灾变环境应急通信及人员精确定位等。
参考文献
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