浅议煤矿智能化建设与实践

浅议煤矿智能化建设与实践

赵旭晔

中煤科工集团智能矿山有限公司            山西太原         030000

摘要：目前我国科技水平和煤矿行业的快速发展，智能化开采、智能化矿井建设是煤炭企业实现高质量发展的必然选择。分析了我国智能化矿井建设历程和智能化采掘技术迭代发展的趋势，结合当前行业智能化矿井建设现状，研究认为现阶段矿井智能化仍处于初级水平，为更好地推进智能化煤矿建设，提出以下应把握的几个问题和具体建议：灾害治理永远是矿井智能化建设的前提；矿井智能化的核心是采煤、掘进智能化；准确把握行业智能化矿井建设，当前绝大多数煤矿应以矿井升级改造为主；具有嵌入式技术的智能化装备是煤矿智能化实施的必然要求等。

关键词：煤矿智能化建设；核心技术装备；智能化示范煤矿；关键技术攻关

引言

分析了煤矿智能化建设的重要意义和必要性，从示范工程建设大力推进、产学研用融合发展不断深入、完善顶层设计及其企业支持政策、建立健全相关标准机制等方面阐述了目前煤矿智能化建设的初步成效，剖析了在基础理论、技术标准、核心装备、煤矿智能化匹配高端人才等方面存在的问题，从保障能力、科技攻关、工程建设等方面介绍了煤矿智能化建设的实践和进展，并提出全面推进生产智能化、加快建设“数字煤矿”、持续强化关键技术攻关、着力提升自主创新能力等煤矿智能化建设的下一步重点任务。

1煤矿智能化建设的必要性

1.1煤矿智能化建设是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑

在新发展阶段，煤炭工业高质量发展之路是一条技术与装备创新之路、产业变革之路和全面突破之路。煤矿智能化建设是将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化运行，对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。

1.2煤矿智能化建设是实现数字化转型的新动能

数字化转型的本质是一场新的工业革命和产业变革，由新一代信息技术驱动，实现生产、运营、管理、销售和服务等全面数字化，从而推动业务模式重构、管理模式变革、商业模式创新与核心能力提升。信息技术的进步和相关基础设施的不断完善，有望助力煤企真正实现从煤炭“生产者”向“服务者”增值发展的转变。一些企业致力于搭建以数字化矿山为基础的产业生态服务系统，积极推动煤炭产业从原煤标准化、功能产品化、产销在线化、业务网络化向产业生态化迈进，实现从采掘业的“点”到服务业的“网”的闭环生态，使煤企实现从传统的“挖煤卖煤”的商品交易到以“服务交付”为主的产业生态运营的战略转变，进而希望依托数字化和“触网”重构煤炭产业生态。

2我国煤矿智能化建设现状

2.1完善顶层设计和支持政策

在顶层设计方面，国家能源局等八部委联合印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，国家矿山安监局制定了煤矿机器人研发目录，山东、贵州、山西、内蒙、河南、河北等重点产煤省区先后制定了时间表、路线图、任务书，以点带面大力推进煤矿智能化建设。在支持政策方面，对建成的智能化煤矿给予产能置换、矿井产能核增等方面的优先支持；对积极推广应用井下智能装备、机器人岗位替代的煤矿，在煤矿安全改造中央预算内投资安排上予以重点支持；将煤矿相关智能化改造纳入煤矿安全技术改造范围，探索研究将相关投入列入安全费用使用范围。

2.2构建大数据应用平台

不仅如此，还应该关注建立大数据利用条件。在利用互联网以及云计算的基本上全方面展现大数据的功效以及优势，在此进程中应该关注建立有关的信息处置平台。在进行煤矿安全生产的进程中应该建立起煤矿生产整合信息平台，通过这种方式来提升参数处置的效率和品质。不但如此，有关科技工作人员要做好信息平台性能的区域监管内容，在此进程中应该把大数据利用平台划分为下面几个部分：参数库区域、煤矿生产安全信息收集区域、煤矿安全生产管控区域、煤矿生产参数整合区域以及生产安全危险预防区域。在此进程中应该明白大数据信息平台的关键性能，也就是经过建立起合理的大数据利用平台来确保处置安全生产信息的合理性以及高效性。这里面基本上涵盖了对于信息的收集、整合以及存储等内容。在此进程中，应该关注对于大数据信息平台的设置通过这种方式来提升信息收集的效果和品质，进而确保信息的精准性。同时在展开参数处置的时候应该确保它的安全性以及平稳性，在此进程中应该针对参数展开类别监管，通过这种方式来提升参数利用的高效性，能够根据条件。人才以及仪器等展开参数监管和区分。

2.3在安全风险报警系统中引入智能化管理

（1）安全危险警告。安全危险警告体系可以高效地预报安全危机，同时把信息公开；（2）施工场地警告。在体系能够经过三维尽快实现矿区地点的施工地点，同时实现此地区内无关的工作人员，进而预防产生交叉施工队的情况；（3）安全体系警告。一般情况下利用物联网科技把全煤矿安全体系信息展现，大致涵盖下面几个部分的体系：消防火灾警告体系；视频管控体系；矿区周围边界体系；瓦斯气体管控体系；消防仪器管控体系等。所以讷讷广告为实际监管工作人员供给方便的条件，从而可以达到尽快促进信息传达的效果，尽快告知安全监管工作人员做好安全监管；（4）生产及时警告。能够利用物联网科技把PLC收集到的消息科技传递给管控体系，与此同时输入适当的工艺数值，如果大于设置的数值，则体系会自动发出警告，从而有关工作人员能够找到生产的异样状况，从而可以提升工艺的安全性。

2.4综合自动化系统要提升集成网络价值

当前，矿井综合自动化系统基本是矿井原来各种系统的简单集成，集成网络价值未得到提升，具体表现在如下几个方面：①感知手段传统单一，集中式的传感装置在某个子系统内难以按实际要求构建灵活实用的逻辑系统，缺乏传感器层面的信息融合；②缺乏泛在感知网络，基本没有统一的井下无线覆盖感知层网络，存在很大的感知盲区，不能保证安全感知全覆盖；③缺乏应用层面的信息融合，煤矿综合自动化平台实现了已有子系统的网络化集成，但各个应用子系统之间的联动与信息融合智能决策没有应用，虚拟世界与物理世界的深度融合还远未实现。

2.5采掘工作面辅助作业移动机器人研究滞后

目前矿井智能化减人主要是减综采和综掘工作面的作业人员、矿井主运输系统及井下固定硐室的岗位人员。除此之外，井下物料的搬运、管道拆除、风筒挂设拆除等辅助作业岗位上仍然需要大量人员，仍是传统的作业方式。移动机器人替代这些岗位的人工势在必行。尤其是灾变情况下，机器人替代人力作业研究更是迫在眉睫。

结束语

智能化开采、智能化矿井建设是煤炭企业实现高质量发展的必然选择。智能化生产把煤矿工人从危险的作业环境中解放出来，从繁重的体力劳动中解放出来，可实现“无人则安，少人则安”，是以人为本的煤炭企业担当的社会责任和企业核心价值观的体现。然而在当前煤矿智能化发展过程中，对现实问题要有清醒认识，发展中要围绕核心、突出重点，解决难点痛点问题，以期使煤炭企业的智能化矿井建设之路更加平稳健康发展，企业职工能获得更多的幸福感、自豪感，国家能源安全的“压舱石”也能更加稳固。

参考文献:

[1]杨茂茂．依托BIM+GIS技术的智慧矿山建设体系构建[J]．能源与节能，2021(4):121－122．

[2]肖琳芬．加快中国煤矿智能化发展建设“智能+绿色”新煤矿[J]．高科技与产业化，2020(8):24－27