矿山智能化建设现状与管理创新的探讨

徐麾

[摘    要]文章对矿山智能化的建设进行了全面分析，发现其在供电、选矿、供排水、主运输、基础网络以及综采工作面中都包含了智能化的建设内容，并从其建设内容中总结出了拓宽网络渠道、统一子系统接口、保障设备安全可靠、建设专业人才队伍以及关键技术攻坚等关键点，期望通过搭建智能管理平台以及构建管理架构体系的方式，对其智能化管理进行創新，完善矿山的智能化建设。

[关键词]智能化建设;矿山建设;管理创新

[中图分类号]TD67 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）11–0–02

Discussion on Current Situation of Mine Intelligent

Construction and Management Innovation

Xu  Hui

[Abstract]The article has conducted a comprehensive analysis of the intelligent construction of mines， and found that it includes intelligent construction content in power supply， ore dressing， water supply and drainage， main transportation， basic network and fully-mechanized mining face， and from its construction content Summarized the key points of broadening network channels， unifying subsystem interfaces， ensuring the safety and reliability of equipment， building a professional talent team， and key technical breakthroughs. It is expected to innovate its intelligent management by building an intelligent management platform and building a management architecture system. ， Improve the intelligent construction of mines.

[Keywords]intelligent construction; mine construction; management innovation

智能化技术的具体应用中涉及了控制学、信息学以及语言学等学科，其应用空间十分广泛。该技术主要是以计算机技术为基础，并不断对其完善与优化。由于其拥有巨大的实用价值，因此矿山企业需要积极应用此类技术进行矿山智能化建设，并在建设过程中实现管理上的创新。

1 矿山智能化建设内容

1.1 供电智能化

对于矿山智能化而言，供电的智能化是其必须要重视的建设内容，部分智能化矿山中已经实现了无人值守变电所的愿景。例如，国家电网某供电局的变电所，其引进了智能机器人帮助其进行变电所的巡检，不仅替代了传统人工工作，还提高了工作效率，确保了工作的全面性。

1.2 选矿智能化

选矿智能化经过这么多年的发展，由之前的人工听磨音、看浓度、看磨机、看泵池，升级为全自动化的中央控制。靠电耳、浓度计等电子设备检测然后再反馈给中央控制室，中央控制室再根据情况做出调节。实施选矿智能化;①可以推动企业进行生产和管理的改革，降低人员成本，提升生产效率。②可以采集选矿过程中德尔各项数据然后进行协同分析，为进一步提升生产效率打下详细的数据基础。

矿山需要通过智能传感技术和大数据技术对选矿过程中设备和流程是否正常作出判断，并且在判断的基础上通过人工智能技术的运用实现流程智能、操作智能、运维智能以优化选矿智能化的技术路线。还可以设计虚拟选矿厂，使其完美映射信息系统并与物理系统深度融合，优化实体选矿厂的实际生产，以更快达成生产经济指标。

1.3 供排水智能化

大多数矿山作业中供排水泵房的智能化建设已经初见成效，部分供排水泵房和变电站一样实现了无人值守。其运用的智能化技术能够实现自主巡查以及自主识别、热成像等功能。除此之外，还可以监控管路压力，对水流量进行在线监测，实现自动化均衡排水。同时，水体的过滤与净化工作也能够通过智能化技术实现，保障矿山作业中水资源的循环与节能。

1.4 主运输智能化

此类智能化建设的内容是集中控制带式输送机以及给矿机，为其提供在线监测滚筒温度以及振动频率的在线监控，通过手持智能监控软件的开发，地上监测系统的搭建以及监控系统的完善，将主运输的工作变得更加安全，降低了主运输中设备的空转率，平均每日可以节约近500 kW·h的用电。对于部分较为关键的带式输送机而言，通过引进智能皮带撕裂监控装置的相关技术，对输送机的工作进行检测，再搭载各项传感器与成像仪，确保输送机得以安全运行。

1.5 基础网络智能化

矿山智能化建设的内容中，基础网络的智能化至关重要，以国内某煤矿的智能网络建设为例，其构建了生产环网，使井上与井下的数据传输更加可靠，建成了井上下生产环网，保障数据可靠传输。为保证“一网一站”的网络设置，实现互联网、广播电视网以及电信网三网之间的融合，并搭建了综合性信息化的网管平台，该平台具有实时监控、动态数据监测、即时沟通等功能。掘进的工作面也设置了5G的通信系统，其组成单元包含了地面核心网、基带控制单元等，基础网络智能化的建设使矿山在作业时能够拥有大带宽的网络，使其在落实智能化作业时可以进行低时延、高速率的数据传输。

2 矿山智能化建设关键点

2.1 拓宽网络渠道

当前大部分矿山在进行作业时都使用4G网络通信，其上行通信速率通常为40 MBit/s，下行的通信速率一般为100 MBit/s，此类速率在进行数据的传输时能够正常工作，但进行视频的传输或大流量数据的传输时则会出现卡顿的问题，而智能化建设必然需要进行大量数据的传输，因此现行的通信速率难以满足智能化需求，应当在井下建5G网络，确保300 Mbit/s的上行速率与2 000 Mbit/s的下行速率，在高速率的支持下，数据的传输能够获得更快的速度，智能化建设能够得到更好的开展。

2.2 统一子系统接口

当前采掘设备中设置的数据传输接口有10余种，其中包括以太网、CAN等，在多种传输接口中，以太网的接口在采集数据时最为方便，也更容易接入环网，其数据的传输过程较为稳定，因此在智能化建设之中应当将以太网数据接口推广出去，统一其数据传输接口，保证其传输效果。

2.3 设备安全可靠

在帮助矿山进行智能化建设时，必须要确保其相关设备安全可靠。设备是一切技术运用的基础，只有安全可靠先进的设备，才能够保证矿山作业中获得的数据真实可靠，在进行数据传输以及进行计算机运算时具有稳定性，获得更科学准确的结果。

2.4 专业人才队伍

矿山智能化建设离不开专业的人才队伍，智能化建设不是简单的小工程，而是需要各类专业人才齐心协力共同完成的大数据工程，缺少专业人才队伍无法顺利进行智能化建设，人才的质量对其建设结果也存在较大影响。

2.5 关键技术攻坚

矿山在落实智能化建设的时候应当对关键技术进行攻坚，智能化建设中的关键技术较多，其中以下几种技术需要被格外注意。

（1）信号探测技术。在进行浮选工作时，信号的探测尤为重要，为现场配备高清影像识别设备，使其在识别到现场工艺发生变化时发出预警，避免造成不必要的金属流失。此类技术包括无线传感技术、温度监测技术等，此类技术的精进是为了更好地保证现场作业正常有序。

（2）进口智能安检。智能安检技术可以对相关车辆进行识别、记录，保障作业安全。

（3）铰接式卡车无人驾驶技术。铰接式卡车驾驶是矿山作业中不可缺少的一部分，因此可以从无人驾驶的技术方向出发，实现铰接式卡车的智能定位、建图以及路径的规划，通过中央控制器采集到的各项数据，实现铰接式卡车的自动运行，提高铰接式卡车在各环节中的工作效率。

3 矿山智能化管理创新

3.1 搭建智能管理平台

智能管控平台能够将新一代的大数据技术、云计算技术以及物联网技术等新型信息技术实现开采系统的集中化，使挖掘系统做到机械化，将系统的自动化程度大大提高，监控系统能够实现可视化，科学地进行决策支持。该管理平台的理论技术为系统集成理论。除此之外，还将管理理论作为指导，实现多生产环节的集成性，使生产管控系统的相关平台获得集成化的特点。

矿山可以利用海量数据的分析做出正确的决策，对矿山作业中使用的各类生产设备、产生的各项生产数据以及运行管理实施集成化控制，最终构成智能管理平台。该平台还可以对设备进行智能管理。

由于科学技术发展的势头越发迅猛，矿山智能化的程度越来越高，自动化控制项目所需要的基层工作人员越来越少，大量的智能自动化机器取代了人工岗位，推动着矿山设备逐步向智能自动化方向靠拢，智能管理平台能够将此类智能化设备集中管理，当其出现故障时，平台能够自动收集故障数据，在第一时间将数据传送给技术人员，提高故障处理的效率，保证矿山作业的安全性。

平台只需要从一个站点出发就可以对矿山生产作业流程中全部生产设备进行全面掌控，获得动态信息。实际运行该智能管理平台时还可以设置适当的运行参数，实现动态在线监测并向工作人员进行及时预警。

该平台智能化的体现还在于其对公共模型以及各项参数的统一存储与管理，其能够对数据进行定期的全面维护，保证矿山作业得以正常运行，让矿山的工作更加规范，实现运行和管理的一体化工作、扩大其经济优势，将资源最大化利用起来，在决策支持上也具有智能化的特点，为矿山作业提供坚强可靠的支撑。

3.2 构建管理架构体系

智能化的矿山企业要想创新管理方式，还需要重新构建管理架构体系，将智能化优势充分发挥出来，为矿山作业提供切实可靠的组织保障。矿山在进行智能化架构构建时应当严格遵循精简、统一且富有效能的原则，将所有职责关系一一理顺，推行大部制的管理模式，确保职能可以获得有机统一。传统的管理层级通常包含三级：从公司到部室再到车间。而对车间设置进行改变，将其管理层级改为二级，则管理层级仅为公司到部室，在此基础上调整机构设施，设立财务部、供销部、综合部以及安全环保部四大部门与一个生产技术中心。对四部一中心的主要职责进行准确地界定。此类新型的管理架构具有三大优势。

（1）在管理生产经营系统时能够更加顺畅。对管理人员进行了精簡，避免过多管理人员导致职能混乱。

（2）管理人员的相关素质能够得到有效增强。在实施四部一中心时，车间设置的改变使车间得到了升级，新型的车间结构拥有两大特点。①将外委的施工工序管理取消，以中钢富全矿业为例，其将采矿车间以及充填车间取消，让生产技术中心对其工作进行统一管理。②将自营施工工序合理减少。为了方便进行流程管理，其不再按照工序设置进行车间生产，而是对其职责进行重新划分并有效整合，提高车间的运转效率。以中钢富全矿业为例，其新成立了洗选车间，将选矿以及提成车间合并起来，并把矿井下的填充、运输等工作职能纳入运输车间的工作之中，将车间运转效率大大提高。

4 结束语

矿山在供电、选矿、供排水、主运输以及基础网络上都进行了智能化的建设，只要对拓宽网络渠道、统一子系统接口、设备安全可靠、专业人才队伍以及关键技术攻坚等关键点进行重点研究，搭建好智能管理平台以及构建新的管理架构体系，必然能够将矿山的智能化管理进行创新，完善矿山的智能化建设。

参考文献

[1] 邢呈呈.煤矿安全智能化体系建设思路探讨[J].能源技术与管理，2021，46（5）：16-17.

[2] 王昕，张学亮，刘清.智能开采工作面建设解决方案及对策建议[J].中国煤炭，2021，47（9）：77-84.