關于智能化開采在高風險煤礦的應用

原國勇

摘 要：在分析煤礦智能化開采的演進及其特征的基礎上，結合自身從事煤礦開采安全性方面的工作經驗，有側重點論述了煤礦智能化開采技術在高風險煤礦的創新發展要點，希望對于全面提升高風險煤礦的安全性采礦水平有所幫助。

關鍵詞：煤礦開采;智能化開采;高風險煤礦;安全性

在信息化時代背景下，煤礦的智能化開采則是必然的發展趨勢，也是對于全面提升高風險煤礦的開采安全性的重要保障，符合時代發展的趨勢和潮流。在新時期背景下，我們應從各方面充分發揮好信息技術的優勢，全面提升煤礦智能化開采水平，有效解決傳統煤礦開采中存在的問題，幫助煤礦企業更好地實現預期的經營目標。

1 煤礦智能化開采的演進及其特征

第一，在全面開展爆破開采環節中，大都是涉及到落煤、裝煤、運煤、支護、采空區處理等工序內容，在此階段中主要人工裝煤、運煤、爆破落煤等工作，總體的人力消耗比較大，井巷工程則是基礎設施，人員傷亡較為嚴重。

第二，在全面推廣機械化的開采過程中，大都是選擇煤機裝備來替代原本的人工勞動，能大大解放生產力。比如，選擇綜合機械化采煤的方式，主要涉及到液壓支架、刮板輸送機、采煤機等類型。其中，主要生產要素則是煤機裝備，通過人工來進行煤機裝備的操作。這些設備的主要動力則是電力。在傳統的井巷工程基礎中，則電力設施建設不可或缺。

第三，在全面推廣智能化開采過程中，主要就是保障煤機裝備的智能化遠程控制，主要能有效實現無人化、少人化的操作方案，從而進一步全面降低煤礦人員傷亡率，特別適用于高風險煤礦的開采。在智能化系統中，智能系統、智能裝備以及高素質的信息化人才則是主要生產要素，系統中涉及到的大量的智能控制器、智能感知傳感器、數據采集設備、通信網絡、人工智能系統等內容，能有效推動煤礦開采中各個環節的智能化發展，充分展示出信息技術的優勢，并將其融入到煤礦生產的實踐環節中。

2 煤礦智能化開采技術在高風險煤礦的創新發展

2.1 從實際出發創新地質信息系統，實現探測技術裝備的逐步完善

結合煤礦開采的實際情況，只有保障高質量的地質信息，方可以全面有效應對高風險煤礦的開采要求，保障實現預期的煤礦開采的安全性。從這個角度來看，我們應從細節出發全面掌握煤礦地質信息的內容，保障實現地質信息的整合和優化，為今后的智能化開采奠定基礎。在此過程中，需要進行地質數據資料的自動化采集以及獲取，通過先進設備來開展高質量的采集數據的分析和處理，有效保障滿足構建四維動態模型，這樣能從多角度來積極構建多源礦井四維GIS云平臺，實現良好的三位電子圖管理要求，滿足智能化煤礦開采的要求。結合地質數據的共享情況，應配置相應的軟件系統，實現高效工作模式。當前還需要結合實際來進行實現體系創新，實現礦井信息的自動更新。一是，重視全面構建礦井4D云GIS平臺，充分利用好平臺優勢，能全面實現礦井GIS圖件、生產數據、地質地震資料的一體化處理，全面保障充分滿足大數據技術背景下的數據共享服務要求，有效能借助于移動客戶端來開展高質量的礦圖管理工作;二是，通過全數字高密度三維地震數據采集技術的逐步完善，保障能符合礦井的實際情況來實現物探水平全面提升，并從實際需求來全面保障鉆孔巖性探測技術的推廣，開展高質量的3D地震數據采集技術。

2.2 不斷提升平臺核心功能，充分保障數據支撐

在構建煤礦安全生產管控一體化平臺的過程中，能充分利用好智能化集成技術，不僅順利實現預期的調度工作，還應滿足控制任務要求，全面保障煤礦生產的安全性問題，也是智能化系統的關鍵內容。在集成平臺中，能有效實現各分支系統監控點的視頻流、數據流和信息流的有效匯聚，便于滿足相應各個礦區的子系統的對接，有效實現運行控制和安全生產管理緊密結合。在相應的工業標準規范要求下，集成了大數據技術、云計算、人工智能、地理信息系統、工業軟件等，滿足實現符合高風險煤礦中多元數據融合、數據智能化采集、生產智能控制、決策智能化管理、信息發布、聯動報警以及移動互聯等作用。

2.3 智能化工作面設計的關鍵技術

在全面推動智能化開采的實踐中，應重點落實好井下設備的運行狀態、位置信息以及姿態測量等工作。從這個角度來看，應保障能獲取高清視頻井下圖像，能有效實現三維成像技術，快速而準確地判定綜采設備的實時動態化信息。借助于工作面三維成像技術的快速發展，能全面從整體上掌握具體的實時開采情況，大都是通過先進的三維激光掃描來實現。考慮到煤礦工作面的特殊情況，大都是呈現出高粉塵濃度且光線亮度有限等情況，則應具備相應的配置低亮度感光元件、防塵鏡頭等，一般來說，這里主要選擇CCD元件的感光元件。在實踐應用中，考慮到井下的GPS信號較弱，難以保障精確定位的要求，大都是選擇慣性導航來實現綜采工作面的定位工作。

2.4 無人化運輸

針對煤礦井下的運輸方面的問題，為了從全面提升安全性的角度出發，重點應用人為因素、設備缺陷等角度進行分析，并能實現優化運輸設備的調度工作，保障滿足預期的設備運輸效果。無人駕駛技術則是未來的發展必然趨勢，能大大降低安全事故發生的頻率，也有利于全面保障設備的更新發展。結合調度的實際情況，應保障井下運輸裝備的合理化配置，全面借助于智能化技術的優勢，實現更高層次的穩定性、安全性的要求。通過在傳輸方案的智能化設計，實現調度系統的進一步優化，通過精確分析的數據資料，全面開展無人化運輸工作，同時，這種方案也能有效降低物資損耗的問題。

3 結語

綜上所受，結合當前的煤礦智能化開采工作的實際情況，在較為全面論述了煤礦智能化開采的演進及其特征的基礎上，重點落實了如何充分融入信息技術的優勢，積極開展煤礦智能化開采技術裝備的研發，這樣方可以全面有效提升高風險煤礦的開采安全性，幫助煤礦企業獲得更多的經濟效益。

參考文獻：

[1] 郅富標. 智能化綜采工作面采煤機與液壓支架協同控制技術應用研究[J]. 煤礦機械， 2021年第2期：177-180.

[2] 王高建. 智能化綜采工作面無人高效開采技術應用研究[J]. 煤礦機械， 2021年第3期：141-144.

[3] 馮星. 智能化綜采采煤機滾筒截割干涉監測系統的設計[J]. 機械管理開發， 2021年第4期：264-265，295.