智能化開采技術發展及應用現狀分析

陳立峰

摘要：我國的煤炭資源十分豐富，煤礦相關行業和產品也是當前我國實體經濟的主要動力和來源，所以煤礦開采相關行業和技術已經成為近年來我國科學技術研究的主題。為了進一步提高煤炭的安全利用率和質量，本文分析了煤礦生產工作方面的智能化技術在我國的發展現狀，并解析煤礦工作面 智能化技術應用，提出煤礦綜采工作方面的智能化技術未來研究方向。

關鍵詞：煤礦;智能化;開采技術;創新;管理;研究

1現代智能化開采技術

1.1視頻監控技術

我國煤礦井下開采具有一定的危險性，從井下監控技術的角度出發需要重視加強安全保障，提高資源回收率。在進行煤礦視頻監視技術應用過程中，需要與指揮中心相連接獲得高清的圖像效果，確保操作人員通過顯 示屏就可以對礦井的實際情況進行了解，在提升安全的條件下進一步分析生產問題，在視頻操作技術應用過程中可以對井下作業人員進行引導，利 用傳感器智能化地跟蹤設備的位置，通過攝像頭采集畫面，了解當前運行 的情況，有針對性的進行特異性的開采，以提升開采的安全性和質量。

圖 1 所示為礦用智能化視頻監控系統。

1.2智能記憶截取技術

智能記憶截取技術是有機的將人工操作和學習系統結合，通過采煤機 示范刀來進行自動化割煤，并且循環應用。在采煤機控制過程中，通過位移或者采高編碼器完成自動定位工作，以便讓采煤機的位置精確性提升。 另外還需要重視以位置傳感器相結合進行自動定位，進一步提升開采效率。

1.3人工遠程干涉技術

在人工開采時通過人工遠程干涉技術來完成開采，可以讓智能設備的適應性提升，并且讓井下作業的安全性提高，通過自動化技術有機地將開 采與通信網絡相結合，借助智能軟件來監控和測試數據，在高效統一的采 礦控制系統中完成控制工作，保證井下通信和控制的安全性，確保支架和 泵站的合理控制，對各自系統進行整合，以完成機械設備的高效運作，保證采礦工作的高效性、安全性和穩定性。

圖 2 所示為人工遠程干涉開采工作面。

2我國煤礦智能化開采的現狀

我國的煤礦開采方式主要經歷了四個階段，即人力、炮采、普采、綜采。現階段，我國加大了技術創新和科技創新力度，在煤礦智能化開采的示范工程、重大裝備、關鍵技術、基礎理論等方面獲得了顯著發展，快速發展的高新技術，從技術上保障了煤礦智能化開采的實現。借助采礦自動化網絡，密切聯系地面和井下工作面，在井下的數據通信系統中集成工作面負責對畫面集成以及各種設備信息進行監視。接著通過連接井上及井下的環網，向地面的控制系統傳輸數據，最終成功實現"智能，遠程干預" 的智能化開采，并將各種技術利用起來（遠程干預、視頻監控和記憶切割）， 達到"無人操作，有人巡視"的目的。

3煤礦綜采工作方面的智能化技術未來研究方向

3.1智能化煤礦開采是新技術產業發展的重要環節

首先需要人工使用一系列采礦設備以實現單機采礦智能化，且主要任 務是應用于簡單的煤礦地形，并由人工對其情況進行實時自動監控的簡單 單機智能化煤礦開采，比如一臺采用液壓采礦支架的自動采礦跟機、采煤 管理電腦的遠程記憶式自動截割、采煤壓力遙感器和遠程壓力干預自動控制，采煤機的自動溫度調高、采煤管理電腦的遠程自動化物料擺放和運煤、采用跟機自動割煤等關鍵技術。開采階段以全工作面各種設備的單機自動化為主，讓簡單的、具有自動化的單機綜采技術將各種設備和綜采技術緊 密地聯合，形成一個系統，由控制中心統一操縱并發出命令，達到以綜采裝置的自適應式開采，深度智能機器學習方式替代人工干預的全新智能化開采，實現煤礦綜采裝置在工作中的全新智能化、無人石油資源化開發。

3.2我國煤礦綜采工作方面的智能化開采技術未來發展展望

從短期發展目標上看，從我國對于井下煤礦的工業智能化建設提出總 體規劃，預計至 2021 年，建成一批多種類型、不同運營模式的煤礦智能化建設示范性井下礦井，初步建立支撐起一套覆蓋我國煤礦井下開拓工程 設計、地質質量保證、生產、安全等主要工作環節的整套數字化信息傳遞、自動化管理運營的煤礦技術支撐系統，基本已經達到綜采掘進井下工作面 內減人增效、綜采井下工作面內少人或者無人實時操作、井下多個固定工作崗位無人實時值守和遠程遙控監視。預計至 2025 年大型井下煤礦基本全部實現大型煤礦井下智能化，形成大型煤礦井下智能化工程建設的行業 技術標準規范和行業標準管理體系，實現對井下開拓煤礦設計、地質資源 保護、采掘煤礦交通、洗選煤礦物流等系統進行智能化資源決策與煤礦自動化管理協同綜合運營，井下關鍵工作崗位實現機器人自動作業。預計至2035 年，各類大型工業煤礦基本全部實現業務智能化，構建一套由多功能產業鏈、多業務系統相互融合集成的大型各類煤礦企業智能化經營管理服務系統，建成一套智能業務感知、智能財務決策、自動經營管理和智能執 行的大型煤礦企業智能化經營管理技術服務體系，實現大型煤炭企業高效 和高質量的持續發展。設備固有的安全可靠性，能夠保證其設備本身單機 穩定地正常運轉，使其在制造、測試、使用、維修等方面都具有可靠性。

3.3逐步優化安全防控系統

嚴格監控煤礦人員的下井工作，同時還要加大網絡系統的監控力度， 以便于第一時間發展和處理礦井中存在的問題。并且，還要在固定的時間了解礦井的安全系數以及各設備的使用情況，一旦發現有安全問題，需要 第一時間解決 。此外，煤礦企業還需要在固定的時間培訓工作現場的機械操作人員，有效提高其綜合素質能力，從而確保安全操作系統更加完善。 工作人員在工作中，需要把相關工作記錄做好，以確保之后的工作安排和 工作排查有據可循。總之，促進工作人員的安全意識增強，確保設備的安 全性，可以有效降低煤礦生產意外事件的發生率。

參考文獻

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