探究无人化矿井

李伦操 郭煦 杨硕 姜双廷

摘要：进入21世纪以来，科学技术进入了一个飞速发展的时期，再继无人驾驶技术之后，上海的洋山港实现了港口的无人化，极大地提高了港口的工作效率，实现了工作环境的绿色化。与此形成鲜明对比的是煤炭的生产，矿井的生产环境是极其恶劣的，不仅限制了矿井的生产效率，很严重危害了煤矿工人的生命安全。那么既然港口可以实现无人化，那么可以实现无人化生产吗？本文将对这个问题进行探讨。

关键词：矿井；无人化；洋山港

1 背景

1.1 矿井的生产环境是极其危险的

煤炭的开采在我国已经有了几百年的历史了，对我国的经济发展起到了极其重要的作用。但是与之相对应的是矿井极其危险的生产环境令人望而生畏。进入新世纪以来，随着矿山机械的发展，一些新的技术运用的煤炭的开采中，矿井的恶劣的生产环境得到改善，矿井的危险性得到降低。但是，每年我国依然会因为矿工的操作不当等因素发生各种各样的矿难，因矿难死亡的人数也是令人震惊的。下面是对我国2007年到2014年因矿难死亡的矿工的人数统计。

矿难是导致矿工死亡的一个重要因素，同时尘肺病等职业病也是也是危害矿工生命安全的一个重要因素。据统计，煤炭行业尘肺病病例占全国尘肺病患者总数的50%。煤炭行业由尘肺病引发的矿工伤亡人数，远远高于各类工伤事故伤亡人数的综合。[2]

1.2 上海洋山港实现了无人化

2017年，上海洋山深水港区四期工程将基本建成。建成后的港口将全面实现“智能装卸”、“无人码头”、和“零排放”。建成之后，洋山港将成为一个无人化的码头，从而实现了智能装卸，增加了整个码头的利用效率。与传统的码头相比，实现自动化、无人化的洋山港也将更为安全、高效、可靠，将工伤率降到更趋近0，因工人操作不当造成的经济损失也降到历史最低点。

2 矿井无人化的技术支持

实现无人化的洋山港对企业带来的利益是有目共睹的。矿井恶劣的工作环境以及事故率更加被人们担忧，每年我国因为矿井事故造成的经济损失更是不可估量的。鉴于此，矿井实现无人化是可行的，也是必须的。对比发现，无人化的洋山港所运用的传感器技术、自动化技术、GPS技术、计算机技术、小型化技术等先进的科学技术也是可以应用在未来的无人化矿井上来的。

2.1 传感器技术

传感器无论在什么设备上都可以说是他们的眼睛和耳朵。通过他们可以对设备等进行监控等。近年来，随着技术不断的更新，传感器的精度大为提高，其生产成本也降低了不少。现在，各行各业都可以见到传感器的身影。無人化矿井中，通过传感器可以及时的将矿井工作面的实际情况传递到工作人员的手里，工作人员可以根据这些数据开展接下了的工作，而不需要下井去检测。

2.2 自动化技术

自动化技术是整个无人化矿井的关键。通过自动化技术可以做出大量的自动化矿山设备，拥有了这些自动化设备，可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，才可以真正意义上的实现矿井无人化生产，提高生产效率。

2.3 GPS技术

GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。如果将这一技术运用到无人化矿井上，确切的说是用到矿山机械设备上，可以及时的了解到井下开采设备、运输设备的位置等。这样极大方便了工作人员对井下设备的管理。

2.4 计算机技术

计算机技术可以说是无人化矿井建设的核心，如果说传感器技术是无人化矿井的眼睛和耳朵的话，那么计算机就是无人化矿井的大脑。在整套无人化矿井的设备上，计算机将起到中枢的作用，它将配合工作人员或独立的指挥监管整套设备，从而提高矿井设备的运行效率和设备的安全性。

2.5 小型化技术

小型化技术是实现矿井无人化的前提。由于礦井下开采空间有限，设备过大既不利于生产，只有设备小型化，才可以最大限度上的提高生产效率。

3 结语

虽然生产技术改进了许多，但是每年依然有许多矿工因工伤事故等去世。就目前而言，无人化矿井是解决这一问题最有效的方法。可是现阶段实现矿井无人化有着较大的困难，建造成本就是一个最大的障碍，在某些技术上，技术依然是不成熟的。但是随着时代的发展，科学技术的不断发展，生产工艺的不断改进，这些问题都将不再是问题，无人化矿井也将成为势在必行。

参考文献：

[1]李波，巨广刚，王珂，等.20052014年我国煤矿灾害事故特征及规律研究[J].矿业安全与环保，2016.

[2]李强，蒋承林，翟果红.我国煤炭行业尘肺病现状分析及防治对策.中国安全生产科学技术，2011.

作者简介：李伦操（1995），男，汉族，山东枣庄人，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化；郭煦（1996），男，汉族，陕西榆林人，本科，研究方向：采矿工程；杨硕（1996），男，汉族，山东枣庄人，本科，研究方向：电气工程及其自动化；姜双廷（1996），男，汉族，山东莱西人，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化。