探究煤矿智能化开采核心技术

高洪亮

摘要：近年来，我国煤炭行业得到了迅猛发展，而这一切都离不开科学技术的支撑。作为人类最古老的化石能源之一，煤炭在人们日常生活和社会经济发展中得到了普遍而广泛应用。但受资源赋存条件、开发与利用工艺的复杂度、技术与装备水平等因素制约，我国煤炭自动化、智能化水平仍然较低，重大安全隐患的智能监测、预测、预警等技术相对落后，煤炭开采面临一定挑战，需要利用科学技术，加大对煤炭开采的研究力度，明确煤炭开采的未来发展方向。

关键词：煤矿；智能化；开采

引言

在我国经济水平不断提升的今天，科学技术起到了重要的支撑作用。煤炭行业作为关系到国计民生的重要行业，加快其发展和革新，始终是国家高度关注的重点。智慧煤炭的建立及发展，是煤炭行业的重要技术革新之一，也是促进行业转型的重要途径。

1煤矿智能化开采的定义和应用价值

煤矿智能化开采是对矿山资源、生产人员、材料设备、外部环境等进行数字化，实现煤矿生产过程中一切信息可以自动采集、实时传输、全程可视、标准运行、自动操作等，使得煤矿生产可以像智能机器一样实现自我识别并进行决策，实现生产系统高效运营，降低企业运营成本，提高生产效益。这种将煤矿现有生产方式转化成高度网络集成化、数据智能化的生产方式越来越受到煤矿生产企业的重视，成为煤炭产业发展的趋势所在，煤矿智能化开采核心在于采用高新技术和装备，解决煤矿生产、经营问题。党的十八大提出加快信息化和工业化融合，走一条新型工业化道路。煤矿智能化开采是新一轮产业变革的产物，是经济社会发展的必然业态，代表了煤矿新的发展方向，开创了煤矿生产新的发展格局，推动了煤矿企业高质量发展。煤矿智能化开采从根本上改变了煤矿传统的以人为主的生产方式，促进煤矿生产由劳动力密集型向人才技术密集型转变，促进煤矿企业效益提升，确保煤矿企业生产安全。但目前中国智能化开采技术尚处于初级阶段，在智能化开采工作面生产设备中，承担主要生产任务的采煤机、运输机、液压支架的智能化程度较高，但辅助运输、通风等环节智能化程度略显不足，智能控制平台建设尚不成熟，控制系统性能较差，受限于现有的传感器敏感性、工作稳定性不够等，智能化开采感知和决策系统仅能满足生产设备自身工况的感知和调节需求，对外部生产环境变化感知的能力较弱，无法在环境变化时动态决策完成自身工况的调整。因此，已装备完成的智能化开采工作面只适用于地质条件较为简单的工作面生产，智能化开采技术还不能适应诸如有冲击地压危险的工作面、地质构造条件较为复杂的工作面等生产条件。此外，由于煤矿智能化开采标准体系也处于初级阶段，目前煤矿开采的生产技术条件和工程地质条件差异较大，煤矿智能化开采建设标准也存在较大差别，在中国中西部地区地质条件较为简单、生产效益较好的煤矿企业将率先完成智能化开采建设。

2煤矿智能化开采核心技术

2.1井下环境监测技术

煤矿井下开采作业环境复杂，潜在诸多干扰因素，若监测技术应用不到位，难以掌握井下生产状况，在被动的生产方式下容易出现质量乃至安全层面的问题。为此，可以考虑井下环境监测技术的应用，在全方位的监测之下，全面掌握井下环境的实际状况，进而识别隐患，在源头上处理。目前，振动探测与环境监督的识别技术在煤矿开采中的应用水平正逐步提高，其配套的是网络开采传感设备、煤矿探测传感器设备等，为煤矿监测目标的实现提供了更多的支持。设备技术间存在较强的关联性，可结合煤矿开采现状联合应用多种技术，促进监测精度的提高，在获得高效的信息数据后，及时传输与应用，使煤矿开采朝着合理化的方向发展。

2.2井下信息数据分析技术

为提高煤矿开采的质量和效率，可以应用井下信息数据分析技术，在此项技术的支持下，收集丰富的煤矿开采数据做全方位的分析，从数据中提取价值，进而指导煤矿开采活动。在煤矿开采信息数据分析过程中，向配置在现场的传感器获取数据信息，再针对该类数据做深入的分析，评价实际状况，发现煤矿开采中存在的不足之处，及时发现并指出，针对现有状况对开采方法做相应的改进，在逐步优化发展的策略下，实现煤矿智能化开采的目标。同时，现阶段的信息数据分析技术还具有层次化、多元化等优势。在采集到视频内容后，可以对其做深入的分析，此时数据的利用价值得到更加有效的发挥。

2.35G关键核心技术

在提高煤矿开采效率的实现路径中，通信网络技术的应用尤为关键，具体需从煤矿开采设备的实际运行特性出发，匹配5G核心技术，优化通信状态，依托高效的通信方式来促进智能化开采活动的高效开展。随着5G通信技术的日益成熟，煤矿开采技术水平将逐步提高，通过该项技术的应用能够精细检测地质条件，反馈煤矿开采现场的地质特点。同时，在机械设备的配合下，实现精准的定位和姿态感知。在5G通信技术的基础上联合应用大数据技术，有利于构建智能化的微型服务体系结构，更好地为煤矿的智能化开采提供服务，此时煤矿开采的质量也将随之提高。

3发展策略

3.1加大研发力度，发挥自主探究能力

煤炭开采过程中存在各种各样的不稳定因素，影响开采的效率和质量。为了解决这些问题，构建智慧煤矿，有必要依据现代化技术研发相应的煤矿机器人。煤炭开采相关技术研究人员应关注国内外最新技术，加大研究力度，逐步解决煤炭开采过程中遇到的难题。为了提高研发效率，降低研发成本，还应尽可能选用性价比高的仪器进行研发。在研发过程中，工作人员不仅应秉持高度的革新精神，还应具有将理论转化为实践的能力，通过不断的自主探究促进研发进度。此外，需要注意的是，在研发过程中要与我国提出的可持续发展战略高度契合，构建合理的生产模式。

3.2引入高素质人才，加快建立智能系统

传统的煤炭开采模式已经难以满足当前人们生活和社会发展要求，需要对煤炭开采模式进行改革。尽快构建智慧煤矿，不仅是人民群众对煤炭行业提出的要求，更是社会发展的要求。对煤炭开采模式进行革新，引入智能化开采技术，需要高素质人员的支持。因此，应选用具备相关专业知识、丰富经验的人才，为智慧煤矿构建奠定人员基础。同时，还应依据煤炭开采的实际情况，加快建立智能系统，确保系统功能的完善。智能系统的建立能够为工作人员提供明确的方向指这，使其更高效地完成工作，还能够使工作人员利用固有的安全规程，运用新型开采技术的，促进新技术的发展，使新型开采技术更好地为煤炭行业服务。

3.3采煤智能化技术在东峰煤矿的具体应用

随着智能化技术的应用，煤矿技术人员可以在综采工作面自动化监控中心远程观察到采煤作业面的具体情况，通过语音进行调度和调控；还可以实现对采煤作业设备的远程操控和远程监测，由此来为井下作业人员提供更加安全可靠的信息支撑。主要体现在如下方面：煤矿将视频监控系统接入智能化控制系统，智能化控制系统结合采煤机精确定位系统给出的采煤机精确位置，实现在井下显示器和地面分控中心显示器上跟随采煤机位置的变化自动切换显示的画面，使得显示器能够实时监控采煤机截割部的状态和截割部位液压支架及煤墙的状态。

结语

为了促进我国煤炭行业的可持续发展，有必要引入现代化科学技术，助力行业打造新型生产模式。通过研究智能化开采技术，可以打造智慧煤矿，促进煤炭行业摆脱原有传统生产方式，实现产业转型和长远发展。因此，应加大对智能化开采技术的关注和研究，实现煤炭行业的技术革新与发展。

参考文献

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[2]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(1):34-41.

[3]刘茂福,张碧川.智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析[J].内蒙古煤炭经济,2020(20):39-40.

作者简介：高洪亮　　男　　1978.9.24　　吉林榆树　　本科　　采矿工程　　煤矿开采