煤矿智能化开釆技术的发展与创新研究

煤矿智能化开釆技术的发展与创新研究

李沛奇

昆明煤炭科学研究有限公司 云南昆明 650000

摘要：在进入21世纪后，我国经济的整体增长水平有了显著提高，煤矿产业也开始积极使用智能化技术，慢慢向智能煤矿的目标前进。在开展智能煤矿建设的时候，智能化开采一直都是其中的核心领域。尽管我国通过多年的努力，整体水平有了较大进步，但由于起步时间偏晚，与西方发达国家仍然有着明显差距。本篇文章主要描述了煤矿智能化开采技术的创新现状，并对于未来发展发表一些个人的观点和看法。

关键词：煤矿智能化开采；开采技术；发展；创新

引言：对于煤矿开采而言，这些年已经逐步向着智能化的方向发展，技术水平有所创新。但为了能够将其价值全部展现出来，相关人员还需要进一步展开研究，不断创新。

一、煤矿智能化开采技术的创新现状

（一）开采控制系统

控制系统的水平将会直接影响各类技术的应用效果。现如今，我国已经将智能化开采应用到了多个领域中，像是总指挥中心、供液系统、供电系统等。伴随时间的推移，这些系统的发展也变得更为全面，有着更高的精细度，为系统未来进步创设了良好基础。

（二）无人采煤技术

所谓无人采煤技术，指的是在进行采煤工作时，不需要在人力成本方面进行投入，只要依靠特定设备对数据展开分析，完成自动化控制，参照远程干预，实现智能化生产的目标。当前无人采煤设备在实际运行的时候，可以从多个方面入手，让多个系统彼此联合，促使信息内容能够高速交互，以此实现协同控制的效果。另外，通过设置记忆截割程序，在采煤的时候，能够自动完成截割工作^[1]。

（三）井下虚拟现实技术

在应用煤矿智能化开采技术的时候，必须通过特定设备完成干预和控制，并利用虚拟现实技术进行呈现。如此就能对整个采煤工作予以模拟，之后再通过远程干预的方式，参照最终的模拟结果，对设备的运行状态展开分析，实现原本的目标。在自主运行模式下，远程干预还能用鼠标和键盘完成操控。在飞行模式下，利用监控系统，逐步展开调节，进而实现全面监控。

（四）远程操控

在智能采煤开采的时候，远程操控也是非常重要的一类技术。通过应用，能够调整为记忆切割为主，人为干预为辅的模式，使得自动化控制和人工干预有效结合在一起，共同完成开采工作。此外，远程控制还能在运行状态下的集成效果中得到体现，依靠对各类信息予以集成控制，能够有效转变早期单一的控制模式，进而实现智能化控制的效果。

二、煤矿智能化开采技术的未来发展

（一）智能探测技术

在应用智能化开采技术的时候，不论选择哪一种模式，都要参照当前的实际情况，完成数据资料的分析。因此，数据本身的精确性将会直接影响自动控制和人工干预的效果。为了强化智能化开采水平，工作人员就要通过不同的模式，尽可能保证最终的数据足够准确，促使探究技术得到进一步发展，逐步完成勘察和监测的工作。

1.提升煤岩类别识别效果

伴随智能化开采的不断发展，煤岩自动识别将成为一项较难攻克的技术难题。从目前来看，最为常用的便是时域光谱。该技术主要利用的是飞秒脉冲，对电场进行分辨，并依靠傅里叶变换得到被测物品的光谱数据。通过对其特点予以深入分析，以此对结构本身的物性特点完成鉴定，进而提升识别的综合效果。

2.注重超前探测的发展

智能化开采设备在实际运行的时候，为了让其变得更为安全和稳定，就需要尽快得到采场的信息资料，并做到智能分析，参照当前的分析结果，选择最为有效的工作模式。依靠超前探测技术，提前对现有的工作面环境展开探究和测量，并进行深入分析，得到更为准确的数据资料，诸如物理特性、适用范围以及工作进度，并对设备应用给予相应的指导，逐步提升设备的使用效率。例如，可以依靠成像技术对现有的环境展开探测，并和以前的可见光拍摄进行对比，得到更多煤层内部的信息内容，有效了解煤层现阶段具体的侵蚀状况，进而采取措施对环境变化进行控制^[2]。

（二）智能导航技术

伴随开采技术的发展，通过应用智能导航，可以让设备和工作人员更好地进行开采定位工作，以便调度中心对工作人员和设备进行定位，逐步提升监测的具体效果，提升设备应用管理的科学性和有效性。智能导航主要利用电脑网络、光电技术、导航技术完成定位，应用于智能化设备时，可参照设备本身的姿态和控制状况，逐步完成定位工作，相应的数据能够更好地让远程操控人员完成工作，保证设备有效运行。在未来，智能导航还会向着光纤惯性导航、三维雷达两部分发展。

光纤惯性导航是一类十分常见的自主导航模式，在应有的时候，不需要任何外界因素，只要利用载体设备，就能得到当前的导航位置信息。现如今，该技术已经在许多领域得到渗透，诸如航空、航海、航天等。而西方国家已经将其应用在了煤矿开采中，我们国家未来也要在这一方面进行研究，研发出我国特有的自主导航系统。

现如今雷达技术已经广泛用在了移动设备中，从而能够有效完成设备位置的探测工作，特别是在防碰撞系统里面，有着非常好的应用效果。通过在开采设备中应用该技术，可以依靠雷达将信号发出来，从而提升设备运行的稳定性。早期在应用该技术时，呈现的效果全都是二维，只能获得平面的数据。未来我们将向三维层面研究，研发全新的雷达系统，进而提升防碰撞水平。

（三）5G互联技术

伴随煤矿开采技术的发展，移动通信技术一直都算是其中的核心领域，无论是1G还是4G，都有着非常好的应用效果。现如今，我国已经进入了5G时代，通过将5G技术应用在智能化开采中，可以有效提升煤矿智能化水平。其一，基于5G技术，能够对云计算以及大数据展开应用。其二，基于技术生态本身，可以让技术发展变得更为成熟，由原本单一的语言通话慢慢演变为数据融合。如此，智能控制的效果就会大幅度提高^[3]。

三、结束语

综上所述，我国煤矿智能开采技术已经取得了非常大的发展，有了明显进步。为了能够缩短和西方国家的差距，相关人员还需要继续研究，把握其中的不足，及时展开调整。如此一来，我国煤矿开采水平就会进一步提高，进而推动整个行业持续进步。

参考文献：

[1]虎晓龙,殷华.煤矿智能化开采技术创新与发展研究[J].工矿自动化,2021,47(S02):3.

[2]武岗.煤矿智能化开采技术创新及展望[J].华东科技：综合,2018(12):1.

[3]刘维福.煤矿智能化开采技术应用发展与探讨[J].中国机械,2020(21):3.