智能化技术在煤矿开采中的现状及展望

智能化技术在煤矿开采中的现状及展望

周檐

云南省宣威市发展和改革局（能源局）云南 宣威 655400

摘要：煤矿智能化开采现状及发展,从当前开采工艺以及整个开采过程分析,我国的煤矿开采技术正向着智能化方向持续、稳步的发展。开采过程中可将机械设备与智能化信息计算技术,以及传统的开采工艺相结合,在确保生产安全的前提下,逐步降低生产成本,更好的改善开采环境,实现提高开采效率的目的。伴随着我国科学技术的进步,相信在采矿中必然会有更大的改进,最终建立工业发展与自然环境保护相协调的生态保护机制。在未来,我国的煤矿开采技术会向自动化程度高、智能化的方向发展。

关键词：智能化技术；煤矿开采；现状；展望

前言：随着我国煤矿企业的发展，开采的规模也越来越大，因此在开采的过程中技术也越来越先进，在原来机械化和自动化的程度上，不断地进行创新和突破，并且还有效地提高了煤矿开采的安全性，大大地降低我国煤矿企业在开采中发生人员伤亡的概率。煤矿智能化开采技术的实现解决了煤矿开采中的很多问题，有着重要的意义。基于此，本文针对煤矿智能化开采技术的重要意义以及现在煤矿开采智能化使用的技术进行了说明，并分析了煤矿智能化开采中存在的问题，提出了智能化开采技术的发展趋势。

1煤矿智能化开采技术的重要意义

智能化开采技术最先是在国外提出的，我国的智能化技术起步比较晚，和国外一些发达的国家相比，还有很大的提升空间。智能化技术主要是依靠计算机技术为载体，让计算机模仿人类的大脑进行工作，自动对信息进行判断和筛选，并做出相应的决定来进行煤矿开采工作。在煤矿开采的过程中我国应该不断地追赶并超越先进国家的智能化开采技术，提升我国智能化开采技术，有效地推动我国煤矿智能化开采技术的发展。我国的煤矿智能化开采技术在目前还有很多要解决的问题，煤矿开采中的使用也有很大的局限性，因此专业人员应该不断地研发和创新智能化的开采技术，来推动我国科学技术发展。煤炭资源是人类生活和生产常用的能源之一，在煤矿开采时会遇到各种各样问题，导致煤矿的开采质量和产量得不到有效保证，阻碍了我国的经济发展。而智能化开采技术的使用，可以有效地解决煤矿开采中的很多问题，合理地使用智能化开采技术，可以有效地促进煤矿企业的可持续发展。

2智能化技术在煤矿开采中的现状

煤矿开采的发展过程中，经历过人力开采、炮采、普采以及综采这四个阶段。当前，随着我国科学技术的不断创新发展与合作，煤矿智能化开采的基础理论以及其中的关键技术开发都取得了重大的突破，随着工业水平的不断提高，煤矿智能开采设备制造水平也不断提高，目前已经出现越来越多的煤矿智能化开采示范工程，智能化技术在煤矿开采中的应用越来越广泛。煤矿智能化开采技术中，要实现开采的智能化，就要在采矿中充分利用自动化、信息化网络。通过自动化网络将地面监控与矿井工作面相互联通，将监控的画面以及工作状态中设备的信息集成到矿井下面的数据通讯系统中去，然后再通过网络相互联通，将数据传输到井上地面控制指挥室的控制系统中。通过对自动化网络的利用，可以有效实现煤矿的智能化开采。在这一过程中，人工通过远程监控系统，实时观察矿井设备运行情况，并针对特殊情况进行人工操控，正常情况下采煤机根据记忆截割进行自动割煤，三者相结合，能够有效实现无人智能采煤，大大降低了过去人工采煤过程中的安全隐患问题，同时提高采煤效率。

3煤矿智能化开采技术展望

3.1智能探测技术

3.1.1应进一步提升对煤岩类别的自动识别水平

在煤矿智能化开采技术发展过程中,煤岩自动识别一直是工作面自动截割的关键技术难题。时域光谱技术作为一种有效的探测方法,可用于煤岩自动识别。该技术借助飞秒脉冲,通过时间分辨相应的电场,采用傅里叶变换获得被测物的光谱信息,通过分析光谱信息的相关特征,实现对被测区域结构物性的鉴定,应用于煤岩自动识别可取得良好效果。

3.1.2发展超前探测技术

为了使智能化开采设备在工作过程中更安全、稳定,需尽早获得采场相关数据并进行智能分析,根据分析结果采取最优工作模式。通过超前探测技术预先对工作面环境状况进行探测和分析,获取更加准确的与物理特性、适用范围、工作进度等相关的数据,并基于对这些数据的分析指导智能开采设备实际应用,可提高智能开采设备的使用效率。如采用超前探测成像技术对工作面环境进行探测,与常规的可见光拍摄技术相比,能够更准确地获取煤层内部信息,更早地发现煤层侵蚀情况,有利于及时有效地控制智能化开采设备有针对性地应对开采环境变化。

3.2智能导航技术

在煤矿智能化开采技术发展过程中,采用智能导航技术有利于开采设备与施工人员更准确地进行开采定位,同时有利于井上下调度指挥中心更准确地对人员和设备进行定位,从而全面提升监测水平,实现更科学有效的智能开采设备应用管理。智能导航技术借助计算机网络、光电、导航技术实现定位,应用于智能化开采设备时,可结合设备姿态、安全感知及控制情况进行全方面定位,相应的定位数据更有利于远程操控人员精确控制设备工作。未来智能导航技术在煤矿智能化开采中的应用将从光纤惯性导航、三维雷达2个方面发展。

光纤惯性导航是一种常用的自主式导航方式,实际应用时不需要光电磁等外界因素,仅借助载体设备的横向位置、姿态、速度等参数即可获得准确的导航位置。现阶段惯性导航技术已广泛应用于航天、航空、航海领域,国外已用于煤矿智能化开采系统中,我国应研究将该技术用于煤矿智能化开采领域,使开采设备实现自主导航。雷达技术已广泛应用于移动设备,以及时探测设备位置,在防碰撞系统中发挥显著作用。在智能开采设备上安装雷达系统,能够通过雷达发出碰撞信号,有利于保障开采设备运行的稳定性和安全性,显著提高远程干预的准确性和科学性。传统雷达技术在应用中是二维的,在平面范围内测定碰撞距离,将其应用于煤矿智能化开采中应进一步建立三维雷达系统,实现智能开采设备实际工作领域三维平面的防碰撞功能。

3.3安全防控系统逐渐优化

目前我国对煤矿开采安全防控系统的关注度越来越高，因此在煤矿系统中进行安全监测工作是必要环节。除加大煤矿人员下井工作的监控力度之外，还要加强网络系统的监控程度，对矿井存在的问题早发现早处理。同时还要定时定期对矿井的安全系数和各设备的使用情况进行了解，如发现存在安全问题，则需要及时修补。除此之外，煤矿企业还需定时定期对工作现场的机械操作人员进行培训，将其综合素质能力进行提高，从而完善安全操作系统。在日常工作中，工作人员也需做好工作记录为后期的工作排查和下阶段的工作安排提供数据基础。总而言之，通过真正提高工作人员的安全意识及设备的安全系数，可真正减少煤矿生产意外事件的发生。

结束语：

总而言之，智能化煤矿开采技术的逐步发展,物联网、人工智能、大数据等技术的有效应用,煤矿开采技术得到了有效的提升,也开始向精细化的方向发展。然而在实际进行创新和发展过程中,往往不可避免会出现诸多问题,需要注意加强细节的控制,综合化对煤矿智能化开采的现状进行分析,并且采取针对性的措施对现有的问题进行处理,最终达到提升煤矿智能化开采水平的目的。

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