煤矿综采工作面智能化开采技术和发展方向

煤矿综采工作面智能化开采技术和发展方向

郑海荣

陕西华彬雅店煤业有限公司 陕西 咸阳 713500

摘要：随着科技的飞速进步，智能化技术被普遍应用到各行各业。在煤矿开采领域，智能化技术不但可以大大提升开采质量和效率，还可以有效防止安全事故。当前我国煤矿开采领域的智能化、自动化建设程度逐渐加深，并融入物联网、云计算、大数据等技术，创建了集自主学习、动态决策、全面感知、实时预测于一体的智能运营系统。基于此，从煤矿智能化开采技术概述、煤矿智能化开采技术现状及发展趋势展望方面进行了探讨，希望让各行业人员充分认识到智能科技和煤矿资源开发利用的协同重要性，尽快实现煤炭行业智能化绿色转型升级，推动中国煤矿智能化、高质量发展。

关键词：煤矿；综采；智能化

引言

智能化为煤矿综采工作提供技术支撑。在作业期间，注意做好资源勘测、地质预测、数据传输、反馈动向、精确定位、检测维护等工作，将全新的技术理念与设备装置结合，完善智能化煤炭开采模式，为开采活动提供参考，推动行业的转型升级，避免发生安全隐患、资源浪费、生态破坏等问题。

1智能化开采技术的主要应用特点

一方面，提升开采速率。与以往煤矿综采技术相比，智能化开采技术增加了信息化特性，可有效避免人为因素对煤矿有序运营的影响，提升自动化水平，保证煤矿开采的规范性，提升工作效率，减少人力资源投入。另一方面，保障员工的安全。智能化开采技术主要以无人、自动为工作原则，减少了井下工作人员的数量，减少对人力的依赖，提升了煤矿作业的安全系数，保障了员工的生命健康安全。另外，在智能化开采技术不断发展的背景下，相关人员利用远程遥控等精确识别井下问题，并及时提出有效的解决方案，减少企业经济损失。

2智能化开采存在的问题

智能化开采的目标就是要基本实现工作面无人化以及巷道集中控制管理。虽然中国在煤矿智能化开采建设方面已经获得了初步发展，但是仍然存在核心技术问题需要解决，主要包括以下几方面：（1）通信平台没有实现统一。之前的通信平台一般只能上传一些数据量很大的信息，且没有一定的标准，因此很难实现运营设备和监控设施的24h无缝对接，各个系统平台的信息也无法实时共享。（2）设备还有待提升。煤矿智能化开采最重要的一个环节就是保障设备运行的安全性和稳定性。通常情况下，煤矿地下环境恶劣，必然会影响到摄像系统、传感系统等煤矿设备运行的稳定性和准确性。因此，解析设备部件的故障原因，提高煤矿设备的稳定性，是智能化开采技术需要攻克的难题之一。（3）工作面运输机存在上窜下滑现象。因为地质环境的改变，煤矿运输过程中可能会出现运输机沿工作面上窜或下滑的问题，这样会造成刮板机和转载机的搭接出现偏差，导致安全出口宽度不够。这对煤矿的生产运营极为不利。因此，利用煤矿智能化开采技术研究设备的位置信息是保证煤矿生产效率的重要手段。（4）智能调高技术有待提高。在自动识别煤岩方面，煤矿智能化开采技术还有待提高。随着智能调高技术的发展及应用，采煤机切割时能依靠煤层弯曲的状态自动调整切割高度，实现自动化切割。

3煤矿综采工作面智能化开采技术和发展方向

3.1智能化技术将得到更广泛的应用

随着人工智能和物联网技术的发展，煤矿综采工作面智能化开采技术将得到更广泛的应用。未来，智能化技术将在以下几个方面得到应用。（1）智能化控制系统。智能化控制系统可以通过传感器和物联网技术实现对煤矿综采工作面各项参数的监测和控制，使整个开采过程更加安全和高效。未来，智能化控制系统将更加智能，例如可以通过人工智能技术预测煤矿开采过程中的危险因素，从而提前采取措施避免事故的发生。（2）自动化开采设备。自动化开采设备是智能化开采技术的重要组成部分。未来，自动化开采设备将通过机器视觉技术对煤矿综采工作面进行全方位的监测和控制，从而更加精确地定位煤矿的位置和探测煤层的厚度，使煤矿的开采更加高效和安全。（3）智能化配电系统。智能化配电系统可以通过物联网技术实现对煤矿电力设备和供电系统的监测和控制，使整个开采过程更加安全和稳定。智能化配电系统将通过人工智能技术实现对煤矿用电量的预测和优化，从而达到节能减排的目的。

3.2智能化技术将实现更高水平的智能化管理

煤矿综采工作面智能化开采技术的发展趋势还包括更高水平的智能化管理。未来，智能化管理将在以下几个方面得到实现。（1）智能化安全管理。智能化安全管理可以通过人工智能技术和物联网技术实现对煤矿安全状况的监测和控制，提前预测和识别可能存在的安全风险和隐患，以便采取相应的预防措施。例如可以通过人工智能技术实现对煤矿事故的预测和预警，提高煤矿的安全管理水平。（2）智能化生产管理。智能化生产管理可以通过物联网技术实现对煤矿综采工作面生产的全过程监测和管理，包括煤矿生产的流程管理、设备管理、人员管理、物资管理等方面。通过人工智能技术对生产过程中的问题进行自动诊断和解决，提高生产效率和生产质量。（3）智能化质量管理。智能化质量管理可以通过人工智能技术和物联网技术实现对煤矿综采工作面的质量管理，包括煤矿产品的检测、品质控制和质量监测等方面。通过机器学习技术实现对煤矿产品的自动识别和质量评估，提高产品质量和客户满意度。

3.3智能化技术将实现煤矿生产模式的转型升级

智能化技术的发展趋势之一是实现煤矿生产模式的转型升级，即煤矿转型升级为数字化煤矿、智能化煤矿、绿色煤矿。具体如下：（1）智能化技术将实现煤矿生产模式的数字化转型升级，从而实现对煤矿生产全过程的数字化管理和监控。通过人工智能技术实现对煤矿数据的自动分析和处理，从而实现对生产过程的优化和精细化管理。（2）智能化技术将实现煤矿生产模式的智能化转型升级，通过人工智能技术和物联网技术实现对煤矿生产的自主化和智能化控制，提高生产效率和质量。同时，智能化煤矿还可以通过智能感知技术实现对煤矿设备、工作面等的智能化监测和管理，从而提高煤矿生产的安全性和可靠性。（3）智能化技术还将实现煤矿生产模式的绿色转型升级，通过对煤矿的环境监测和治理，从而实现煤矿的绿色化和可持续化发展。随着科技的不断发展，煤矿综采工作面智能化开采技术的应用已经成为煤矿生产模式的必然趋势。通过智能化技术的应用，煤矿综采工作面的生产、安全、质量管理将得到更加智能化和高效化监控，从而提高煤矿生产的效率和质量，降低生产成本，增强煤矿生产的可持续性和竞争力。未来，随着智能化技术的不断发展和创新，煤矿综采工作面智能化开采技术将进一步发挥其重要作用，推动煤矿生产模式的转型升级，实现煤矿的可持续发展。

3.4辅助生产环节智能化

有必要强化综采工作面的超前支护和辅助作业平台，使得巷道支护装置实现智能化控制，由专业机械操作便可以使得超前巷道支护、锚杆退锚等执行，开发煤流动态扫描装置，从而有利于大块煤体的自动监测及煤流量的准确测量，促使人员劳动强度降低，确保辅助生产系统稳定运行。

3.5智能巡检机器人技术

智能巡检机器人技术的应用可以减少人员巡检，由智能化代替人工化。在实际研发的过程中需要考虑井下的作业环境，使该技术能够适应矿井的恶劣条件，同时应该具备雷达测距、红外热成像、三维激光扫描、惯性导航等功能，并且要求对环境的敏感度比较强，能够定位监测生产设备状况等，极大程度提高煤矿的生产安全性。

结束语

综上所述，煤矿综采工作面智能化开采技术的应用极大程度提高了煤矿的采煤效率，促使煤矿采煤技术的发展越来越高效率、高质量。与传统技术相比，智能化开采技术能够适应矿井复杂、恶劣的条件，在开采时能够提高井下环境的安全性、稳定性及可靠性，为煤矿企业带来较高的经济效益，促使煤炭行业实现可持续发展。

参考文献

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［2］王峰.煤矿智能化开采关键控制技术［J］.智能矿山，2022，3(7)：57-62.

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