煤矿智能化开采技术方向研究

李广照 陈旺 刘雷

摘 要：煤炭已经成为世界经济发展、现代化建设所赖以生存的最重要的能源资源。然而，煤炭资源在推动社会进步的同时，也引起了诸多负面影响例如地表深陷、地下水倒灌、瓦斯爆炸等。目前煤炭開采过程仍存在一定安全隐患，因此实现现代互联网技术、自动控制技术与信息技术在煤炭开采过程中的应用，将使整个煤炭输运过程和管理控制过程有机整合成一个自动控制的整体，有利于煤炭开采过程的安全和远程控制，将成为未来煤炭开采行业的主要研究方向。

关键词：煤矿;智能化开采;发展方向

煤矿智能化开采可以将现代互联网技术、自动控制技术与信息技术有机整合在一起，将该技术应用于煤炭开采过程中可以实现煤炭开采三维空间统一于具有相同时间、空间坐标的二维网络平台中，并在计算机上实时显示管理监督和现场操作情况，使整个煤炭输运过程和管理控制过程形成一个自动控制整体。

一、煤矿智能化开采概述

煤矿智能化开采将信息技术、互联网技术、自动控制技术结合在一起应用于矿山开采过程中，实现整个矿山的三维可视化和矿体模型建立。将处于不用位置、不同时间的矿山开采三维空间统一于具有同一时间和空间的网络平台上。实现海量地质结构数据的分类、有序整合，提高数据查询的效率和准确性。同时数字矿山还能更具已有的地质结构数据和实时监测数据，通过借助空间分析软件、辅机设计软件、三维可视化软件、遥感探测软件、科学计算软件等提供可靠的矿山开采分析数据，为资源储备量的估计、开采设计、安全生产、管理决策提供方便高效的智能数字化平台，保证企业能够提高自身经济效益、市场竞争力和市场占有率，最终实现整个矿产行业的可持续发展。

煤矿智能化开采包含众多内容，通过计算机实现矿山的综合自动化，例如监控数字化、设备自动化、信息集成化、管理集成化、开采过程模拟化、决策处理一体化。智能化矿山建设的目标是通过计算机网络将整个矿山信息建立成一个三维虚拟矿山模型，通过该三维模型可以方便准确的描述矿井内各点信息。利用网络平台实现实时监测数据的集中显示，可以使不同部门之间同时获得矿井内相关信息，帮助各部门之间协同工作、信息共享和方案讨论。

二、煤矿智能化开采的阻碍

2.1数据信息利用问题

目前，开采企业以实现计算机网络主干线的假设，这为数字化矿山的建设提供了有利的建设基础。但是，绝大数煤炭企业没有实现矿山数据信息的统筹开发和综合利用，也未能实现各个煤矿之间的信息共享和意见交互平台，其所发展的智能化矿山在数据信息利用方面还存在较多缺陷和不足，具体表现如下：

“信息孤岛”现象：虽然各大煤矿响应智能化矿山建设的号召，积极进行信息化系统建设，但是由于前期规划不全面，未能对数据信息进行统筹安排和整体规划。

规则制度不健全：长期以来各个煤矿指定的信息管理制度仅是针对自身需求，不同单位之间的信息管理模式也未能按照统一的标准进行构建，导致煤炭企业内部纵向信息联系较强而不同企业之间的横向信息联系较弱。

专业信息技术人员匮乏：数字化矿山是将计算机网络技术、信息交互技术和自动控制技术结合为一个整体的复杂庞大系统，其内部涉及计算机、数字信号、控制、自动化等众多专业。

2.2生产管理问题

煤矿智能化开采建设过程中实现良好的营运和管理是保证该系统能够高效稳定运行，提高煤矿经济效益的主要技术手段。但是现在云南省煤炭行业还是以小煤矿为主，人力资源、经营管理以及数字矿山运营等方面还存在较多问题未能解决，具体表现在如下几个方面：一方面，煤矿资源管理困难，由于煤矿数量众多，现有煤矿之间各自为政无法实现行业内的信息共享和优势资源整合，而且分散式的煤矿的存在给数字化大型矿山的建设造成了技术、经济等方面产生的重大阻碍;另一方面，也存在一定的安全隐患。

2.3自动化程度问题

煤矿智能化开采最显著的特征是通过计算机实现矿井开采过程中设备自动化，使矿山开采过程进入无人化、自动化和远程控制。但是现有煤矿由于前期缺乏统一的行业标准和数字矿山建设规划，导致不同煤炭企业之间的设备无法系统技术参数具有较大差异，数据传输接口和信息数据传输方式不统一，因此，在不同企业之间进行交互式自动化管理具有较大困难。

三、煤矿智能化开采实施建议

3.1专业技术人员培养

面对未来，可以引进国外成功煤矿企业的高级人才对企业内部进行监管和培训。同时，也可以将国内数字化矿山建设专业人才送出国外进行专业知识的系统学习。通过上述两个方面的措施可以不断加强与国外数字化煤矿企业的接触，并在接触过程中不断吸收先进的生产技术和管理经验，逐步实现数字化矿山人才素质的不断提高。

3.2加快网络化和信息化进程

互联网的普及和发展为矿山生产管理提供了良好的网络化、信息化建设平台，将各个矿山信息系统有效连接，可实现不同矿山企业开采过程中的信息实时共享，促进整个矿山企业的商品化和数字化。充分依靠信息技术的发展，不同提高传统煤炭企业的网络化和信息化水平可以大大提高该行业的市场核心竞争力，增加企业效益。

3.3企业与政府合作

煤炭企业通过与政府合作，协助政府建立有效的法律法规，约束和打击不法行为保证整个行业的有序发展。同时企业提供资金支持，为政府公共事业提供资金帮助。通过政府和企业的相互合作将共同建立一个覆盖整个地区的通信网络和约束体制，从而为智能化矿山环境下煤炭企业的发展提供良好的社会环境和约束制度。

参考文献

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