采礦工程中現代化工藝技術的應用研究

田緒青

中煤新集智能科技有限公司駐口孜東礦項目部 安徽淮南 232000

隨著科學技術的不斷發展，我國的煤礦開采工作取得了較大的進步，煤礦開采的效率以及開采的安全性都大大提高。但是隨著我國經濟的不斷發展，各行各業蓬勃發展，煤炭作為我國使用的第一大能源，在一定程度上制約了我國經濟的進一步發展以及社會的進步。煤炭作為不可再生資源，隨著近些年來開采量的不斷增大，煤礦的開采難度也在不斷地提高。除此以外，煤礦資源豐富的地區往往地質條件較為復雜，不利于煤礦開采工作的進行。

1 采礦工程中相關工藝技術應用現狀

1.1 技術層面的問題

在采礦工程實際過程中，采礦工藝技術水平對礦產開采效率以及安全性會產生直接影響，與采礦工程發展存在十分密切的關系。就目前采礦工程中所應用的相關工藝技術而言，仍舊有一定問題存在，比如在探測礦產資源儲量以及對其進行定位方面，由于相關技術缺乏全面性，造成礦產資源探測不夠明確，對之后的礦產開采工作產生不良影響。另外，在開采作業過程中，相關的機械化程度發展不理想，仍舊以人工開采方式為主，同時由于在開采管理上選擇粗放型模式，對于采礦工程的現代化發展會產生不利影響。由于技術存在有一定問題存在，導致很多棄礦無法進行二次開發，造成嚴重的資源浪費，因而提升采礦工藝技術水平已經成為必要任務。

1.2 環境污染問題亟待解決

煤礦開采過程中會造成大量的粉塵，而這是對環境產生污染的首要問題，并且在進行煤礦開采時還會造成對地下水資源的污染，因此目前環境污染問題也是煤礦開采企業一個急需解決的重要問題。此外，對于煤礦開采過程中造成的地表植被的破壞，不僅會使得當地的生態環境變得十分脆弱，還會造成大量的水土流失，對社會的穩定發展產生嚴重的影響。

1.3 煤礦開采的機械化程度低

在我國煤礦開采工作的起步階段，由于受到經濟水平發展的制約，當時的科技水平較低，煤炭開采過程中大部分依靠人力進行，不僅開采效率低下，還危害施工人員的人身安全。當前階段，盡管隨著經濟的迅速發展，這一情況得到了改善，一部分新興煤礦開采技術已經得到了應用，但這一應用范圍較小，推廣的力度不夠。大部分的煤礦中機械化作業的水平依舊較低，這就造成了我國煤礦開采工作效率低下，許多的煤礦資源得不到開發，資源浪費嚴重，利用率低。除此以外，我國煤礦資源主要集中在南部地區以及西部地區，由于地勢的影響，這些地區往往地表不平，這也在一定程度上制約了煤礦開采機械化的應用。

2 采礦工程中現代化工藝技術的具體應用

2.1 采煤機自主定位技術

采煤機自主定位技術在開挖過程中發揮著極大的作用，只要定位準確，采煤機可以將工作效率大大提高。該技術依賴與定位系統，在設計該系統時需要注意五個方面。第一是對采煤機動力模型的構建，這是需要根據實際情況進行設計并優化升級的；第二是對設計數據進行精確的計算，這對于后期的模型構建等都是十分重要的；第三是對航位推算誤差補償模型進行構建，它對于采煤機的定位準確性有較大的影響，故需要從傳感器入手來減少誤差；第四是在航位推算系統中遇到灰塵雜質、水體滲漏等情況需要提前解決好；第五是對礦井的導航系統進行深入研究，這主要是通過定位系統和礦井內部各種構造的電子地圖。

2.2 煤巖自動識別技術

煤巖自動識別技術主要是通過識別系統，這和煤巖勘測識別是有很大的關系的，比如說記憶程序控制系統、振動頻譜傳感系統等，它們都會對煤巖的特征等進行記錄。在識別的過程中如果出現與信息符合的就會對該處的煤巖進行識別。同時，也會利用聲學、光學等來提高識別的效果。一般來說，煤巖自動識別中的系統多是傳感器系統和記憶程序系統，故將其精度進一步提高可以保障其工作質量。

2.3 智慧煤礦物聯網技術

環境、設備狀態的感知是實現智能決策、控制的先決條件。現有煤礦各類監控系統已實現飛躍式發展，實現了對于煤礦生產關鍵信息的基本感知。然而不同廠家的產品基于本企業標準生產，其數據接口與平臺各異，數據獨立進行處理，相互之間缺乏通信與融合，數據孤島與數據碎片化現象嚴重，因而難以形成有效的數據分析模型與算法，分析結構也就缺乏準確性，難以指導生產。物聯網技術旨在打破數據壁壘，實現設備之間、設備與環境之間、設備與人員之間的數據互聯，最終實現萬物互聯。因而，物聯網技術與裝備是實現智慧煤礦的關鍵核心技術。針對煤礦物聯網技術，從應用方面關鍵是實現以下2 個方面的突破： ①建立井下位置服務與空間感知場，實現人員設備的準確定位； ②提供邊緣計算與云計算服務，實現設備數據互聯。如圖1 所示。

3 結語

在目前采礦工程作業中，為能夠使采礦效率及安全性得到更加理想的保障，需要提升采礦工藝技術水平，而現代化工藝技術的應用可實現這一目標。在目前采礦工程中，相關技術人員應當掌握各種現代化采礦工藝技術，并且對其進行合理應用，從而使采礦作業能夠得以更好開展，使礦產開采需求能夠得到更加理想的保障，提升作業效率。