煤矿智能化开采关键核心技术分析

郝朋

摘要：对于煤炭行业的发展来说，智慧煤矿的发展和建立是该行业发展史上的一技术革命，也是该行业进行转型的战略目标。在进行智慧煤矿的建立过程当中，智能化开采是非常重要的核心技术。因此在新时代的发展下，应当总结过往发展的经验，利用目前的新技术新科技不断提高核心技术水平。并且建立数字化的矿山，在开采的过程当中，将高效开发的技术和清洁技术进行结合和创新，对管理部门进行改革，运用信息化、数字化等先进的科学技术对传统的煤炭行业进行改造和创新。这样才能够实现智慧煤矿的高效绿色发展，促进煤炭行业的进步，为我国社会经济的发展提供有利的支持。

关键词：煤矿;智能化开采;关键核心技术;分析;

1.智能煤矿平台建设

智慧煤矿所拥有的功能需要符合现实情况和煤矿发展需要，进行智能煤矿平台建设，主要是针对以下这些智能系统进行设计。煤矿多系统综合管理操作平台其主要是面向矿山建设，它所拥有的功能非常强大，包括信息感知、传感器和智能设备等。同时，还可以解决矿山智慧化建设过程中存在的问题，象常见数据存储割裂、资源混乱等问题，其可以对生产过程实行自动化安全监督，还可以进行信息管理，这些对于矿井管理决策科学来说，是非常有帮助的。在建设管理操作平台时候，其平台是应该具备以下这些功能和特性。第一，平台需要具有全面数据标准化。所有进入操作平台中的数据，应该使用统一标准格式，数据可以用同一种格式来进行交换或者存储。通过这样的手段，数据在交流互通当中就不会存在障碍。第二，平台需要具备统一数据存储方案。所有监测数据都要使用统一存储方案，数据存储、查询性能在统一存储方案当中能够得到保障，也可以方便数据人员对数据进行合理科学的管理，可以充分地避免数据出现资源混乱问题。第三，平台需要具备数据传输的实时性和稳定性。在传输数据的时候，其要有很强的实时性，能够解决一些数据延迟问题。而且，这个功能对于决策来说也会比较有效果。其所需要稳定性，是为了解决通信不稳定问题。只有稳定下来，才能够让智能系统长时间运行。第四，平台需要具备组态化可配置。适当在操作系统前后端架设全面组态化开发，要能够支持应用和业务逻辑快速组态化，而且，要能够在配置中心进行统一配置。第五，平台需要可以进行大数据分析。可以支持数据接入和全维度管理，能够与大数据平台保持高效性联系，可以支撑大数据技术应用，数据应该可视化。第六，平台需要具备开放性。要能够支持多种开采设备应用和部署，可以运用在各种领域，也能够跟其他更先进智能装备对接。

2智能化开采的关键核心技术

2.1地下开采装备需要具备精确的定位和导航功能

在智能煤矿和智能化开采的过程当中，精确地定位和导航，是保证煤矿顺利开采正常掘进的重要保障。只有通过地下开采定位导航模型才能够保障在实际的煤矿开采过程当中相关设备能够对开采路线进行明确的定位和测量，设备也能够严格按照路线机型煤矿的开采。但是在实际的地下煤矿开采过程当中，由于地下环境较为复杂，而且封闭的地下环境也阻挡了信号的传递，因此实现准确的定位和精确的导航难度较大。在目前的地下煤矿开采过程当中， 一般是通过GIS地理信息的系统导航等方式来实现的定位和导航，但是该技术的应用还存在许多问题。比如说该技术的成本投入较高，而且精度不够高，对于一些复杂磁场环境下的煤矿无法进行精确的导航。核心芯片的技术不够高，对于局部的定位不够准确。

在井下还只能使用4G的无线通信技术，5G的高速无线通信技术还未被突破。目前在矿井下的定位系统还不够精准。并且在井下的导航还无法对障碍进行躲避。在进行煤矿挖掘过程当中，掘进机还无法进行精确的制导。在该技术当中辅助无人驾驶系统还未进行开发。这也需要研究人员针对这些问题进行深入的分析研究，早日找到技术突破点，促进该技术的发展。

2.2在开采的过程当中应用智能探测技术

在煤矿开采过程当中的智能探测技术主要分为3种。（1） 煤岩分界技术。该技术是利用单天线和多普勒街达的脉冲来进行信号的发送和接收，工作信号在接触到煤岩层的过程当中信号会减弱，而且会反射回发射区域。通过这一方式就能够将煤层和岩层进行区分。在判断的过程当中，通过反射波的波长和频率来判断煤层和岩层的分界面，但是反射波的波长和频率会受到发射波的影响，也会受到煤层厚度的影响。（2） 煤矸放落自动识别技术。煤矸放落自动识别技术能够对煤层矿物质的成分进行分析，但是该技术在实际操作过程当中一直存在着技术方面的难题。该技术实际上是利用飞秒脉冲产生的电场来对矿层的物质结构进行分析和鉴定，在实际的应用过程当中，由于技术难度较大，因此很难进行操作。（3）超前探测技术。该技术在使用过程当中的精確度较高，能够得到较为精确的结果，也不用事先对物质的成分进行分析，使用范围也较广，在多种条件下都能够进行使用。

2.3在进行开采工作时，设备故障自动化处理过程中存在的问题

在煤炭进行自动化智能开采的过程当中，保障设备能够连续自动的进行开采，设备能够可靠的进行运转是自动化智能开采的核心内容。然而在实际的开采过程当中难免会出现设备的故障，在设备发生故障时，能够发现设备故障的原因，及时的进行自动化处理，保持设备正常稳定运行是自动化开采过程当中技术上的难题。在以往的自动化智能开采过程当中，一般是针对某- -设备的某-故障问题进行有针对性的研究，然后设计相关的技术来解决这一问题，但是对工作面可能出现的问题以及自动化处理没有进行过深入的分析和研究。这种情况也严重影响了设备故障自动化处理的发展，也限制了智能化煤矿开采的进步。

3智能化开采过程中的注意事项

为了促进智慧煤矿和智能化煤矿的开采，提出以下几点解决对策。（1）提高数据的获取和利用率，在煤矿开采的工作面，利用精度较高的仪器和设备，构造更加完善的数字化模型来获取相关的数据。充分利用所获取的数据在井下对设备进行精确的定位和导航。（2） 使设备拥有智能决策的能力。提高设备的自主学习能力，这样能够有效地提高设备的智能化开采水平和效率。（3）对技术设备进行研发。对于一些关键性技术进行攻克，对于不适合进行煤矿开采的设备，或者是已经落后的设备进行淘汰，选用更加先进的设备进行煤矿的开采工作。对传统的煤矿开采方式和生产模式进行改革。应用智能化--体化的开采方案来进行煤矿的开采，这样也能够解决市场发展不平衡的问题。

3结语综上所述，对于煤炭行业的发展来说，智慧煤矿的发展和建设是该行业发展史上的-次技术革命，也是该行业进行转型的战略目标。在进行智慧煤矿的建设过程当中，智能化开采是非常重要的核心技术。因此在新时代的发展下，应当总结过往发展的经验，利用目前的新技术新科技不断提高核心技术水平。

参考文献

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