煤矿智能化开采技术的创新与管理

李亮

摘要：近年来，社会对节能环保工作的重视程度不断提升，在发展过程中降低传统能源的使用占比，提高清洁能源的使用效率。当前，为满足社会经济发展的需求，煤炭仍然是主体能源之一，同时也是能源结构中的重要组成部分。传统的煤矿开采技术，已无法满足现阶段的煤矿开采需求，应充分发挥现代科学技术，利用计算机信息技术、智能技术，创新煤矿开采技术，逐步实现智能化，提高煤矿开采工作效率，建立健全的煤矿生产体系，保障煤矿智能化开采的安全性

关键词：煤矿；智能化开采技术；创新管理

1导言

智能化的煤矿开采技术可以实现综合开采设备的全自动化操作，从而达到可视化远程控制状态。我国对煤矿开采技术的智能化研究开发，已经有了很大进步和发展，特别是十二五以来，我国不断从技术先进国家引进经验并加以学习，并在此基础上不断研究创新，现已基本实现煤矿开采技术的智能化。

2煤矿智能化开采技术架构

为推进煤矿智能化开采技术的创新，应实施科学的智慧煤矿顶层设计工作，要统一智慧煤矿标准，建立完善的全面感知网络体系，充分利用大数据技术，形成云服务平台，以满足煤矿开采工作中各部门的需求。技术架构应包括以下几个方面：其一，制定完善的地下精准定位导航系统，以便对开采施工设备的位置有明确的认知，了解矿井下的实际情况；其二，应具备健全的随掘随采探测系统，旨在全面掌握巷道掘进的地质信息，基于此信息实施科学的巷道掘进技术；其三，制定完善的智能快速掘进系统，做好矿井的通风、排水等工作；其四，加强对工作面智能开采系统的研究，进行实时监控；其五，设立科学的危险源预警系统，建立灾害防范体系，以便及时发现煤矿智能开采中的安全问题，并实施针对性措施加以解决，提高煤矿开采施工的安全性；其六，制定矿井全工位设备设施管理系统，旨在加强对煤矿开采工作中各项机械设备的管理，保证所有施工设备的正常运行；其七，制定煤矿物联网智能化管理系统，提高煤矿开采施工的智能化水。

3煤矿智能化开采技术的创新与管理措施

3.1采煤机与液压支架信息实时交互技术的开发

提高煤矿企业的煤炭开采效率，实现煤矿企业智能化开采技术的不断创新对企业来说就显得尤为重要。而在现有的开采技术当中，采煤机以及液压支架并不能够实现信息的实时动态共享，这就会很容易出现采煤机与液压支架不能够很好的进行配合，这就使得三角煤截割工艺得不到很好的实施，从而严重影响了煤炭开采的效率。而采煤机与液压支架信息实时交互技术的开发不仅可以实现两者之间信息传递及时有效，还可以使三角煤截割工艺得到很好的施行，从而提高企业的自动化切割水平以及煤炭开采效率。而该技术更加注重设备之间的协调性，比如，当采煤机工作尚未完成时，液压支架会立刻接收到该信息，从而降低其自身的运转速度来等待采煤机运转进度与液压支架保持一致，之后采煤机以及液压支架共同进入下一工作流程，反之，如果液压支架工作尚未完成，采煤机也会立刻接收到该信息，之后降低其自身的运转速度来等待液压支架运转进度与液压支架保持一致，然后同时进入下一流程当中。

3.2实施智慧煤矿物联网技术

为了使煤矿开采技术更加智能化，做出正确的自动化决策，需要保持良好的煤矿开采环境，引入先进的智能化设备。当前，在煤矿开采工作中，已开始使用监控系统，对煤矿生产工作进行全面监督和管控，可起到良好的作用。但由于监控系统的厂家各有不同，每个平台的数据接口有一定的差异性，导致平台间的数据难以实现共享，处理数据时较为独立，没有融合，容易形成信息孤岛，产生数据碎片化现象，不利于煤矿智能化开采模型的构建。基于此，应创新煤矿智能化开采技术，有效应用物联网技术，使数据和数据之间互相连通，打破数据壁垒，增强人员与人员之间的交流与沟通，帮助人员全面了解设备的各项数据参数，为煤矿智能化开采工作奠定扎实基础。

从以下两个方面进行创新：一方面，需要提供物联网位置服务。利用超宽带定位技术，帮助煤矿开采工作了解复杂环境中的各项参数条件，如温度、湿度、不同介质条件下的定位等。建立健全的协同定位平台，利用激光雷达进行准确定位，根据基站晶振误差的自动补偿，对人员、设备位置进行定位，计算其速度和加速度，保障各项设备的正常运转，避免设备和设备间发生碰撞。另一方面，充分发挥物联网云计算服务的作用，基于分布式计算技术，实现科学的大数据处理，实施有效的数据分析工作，为决策者提供可靠的信息。其涵盖的数据类型包括但不限于生产管理数据、时序数据、音视频数据等；所采用的数据分析方法有回归法、分类法等。

3.3远程操作控制管理系统的优化

施工作业安全问题一直是我国煤炭企业比较关注的问题，因此，对于煤炭企业的井下开采工作来说，优化远程操作控制管理系统就显得十分重要。该系统的优化不仅可以提高井下施工作业的安全问题，还可以提高远程人员对综合作业面进行人工干预的效率，所以，在对远程操作控制管理系统进行优化的过程当中，可以更新快捷操作界面，当遇到紧急情况或问题时，地面操作人员通过该快捷操作界面可以根据具体问题或具体情况快速找到对应的操作按钮，从而实现对紧急问题或突发情况做出快速反应，降低安全事故的发生概率，减少企业不必要成本的支出。例如：当液压支架出现丢架或是漏推等情况时，该操作控制管理软件可以快速做出反应并触发报警模式，地面相关的工作人员接收到报警信息后可以根据快捷操作界面快速找到应对该状况的处理按钮，对该问题进行快速处理，并对出现问题的地方进行实时监控，如果是缺架问题，可以通过该系统实现快速补架，从而使得设备能够正常运作，提高煤炭的开采效率。

3.4创新巷道智能化快速掘进技术

在煤矿开采施工过程中，巷道掘进环节十分重要，直接关系煤矿生产的最终效果。当前在巷道掘进施工过程中，所采用的主要是单体锚杆钻机，其效率并不高，所需要的施工时间比较长，而且在工序上具有一定的复杂性，不具备准确的定位功能，所使用的掘进设备较为落后，不利于巷道掘进工作的长远发展，难以实现煤矿开采的智能化。为此，应创新巷道快速掘进技术，实施远程智能管控平台技术，改变传统的巷道掘进技术模式。可从以下方面着手：第一，应用快速支护及掘支平行作业技术。一方面，制定柔性自移临时支护系统，以便自动支护掘进设备，拓展机身防护范围，简化掘进支护工序，使之分散的生产工序统一，以便快速进行生产作业。另一方面，可利用现代智能化技术，研发锚杆支护机器人，利用联网技术、自动铺网技术，实现支护工作的智能发展，代替人工作业，节约人力成本，提高其施工安全性。第二，创新自主导航与自主连续截割技术，加强对煤岩硬度的研究，掌握截割刀具的力学特性，研发全巷道高效自适应集料系统技术。第三，不断地优化智能化掘进支护施工设备，为掘进支护施工提供重要的工具保障。

4结束语

总之，随着信息技术的不断发展，云技术、大数据时代的到来，煤炭行业如果想恢复改革开放时期的繁荣景象，就必须紧跟时代步伐，运用大数据，结合云技术将智能化技术运用到开采工作当中。因此，对于煤矿企业来说，首先管理层要意识到智能化开采技术的重要性，然后积极并大力鼓励提倡煤炭的智能化开采，并对煤炭开采智能化的关键技术进行实时创新，从而使企业紧跟时代潮流，提高企业煤炭开采的工作效率，为企业带来经济效益，提升企业竞争力。

参考文献：

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