智能化开采技术发展及应用现状分析

陈立峰

摘要：我国的煤炭资源十分丰富，煤矿相关行业和产品也是当前我国实体经济的主要动力和来源，所以煤矿开采相关行业和技术已经成为近年来我国科学技术研究的主题。为了进一步提高煤炭的安全利用率和质量，本文分析了煤矿生产工作方面的智能化技术在我国的发展现状，并解析煤矿工作面 智能化技术应用，提出煤矿综采工作方面的智能化技术未来研究方向。

关键词：煤矿;智能化;开采技术;创新;管理;研究

1现代智能化开采技术

1.1视频监控技术

我国煤矿井下开采具有一定的危险性，从井下监控技术的角度出发需要重视加强安全保障，提高资源回收率。在进行煤矿视频监视技术应用过程中，需要与指挥中心相连接获得高清的图像效果，确保操作人员通过显 示屏就可以对矿井的实际情况进行了解，在提升安全的条件下进一步分析生产问题，在视频操作技术应用过程中可以对井下作业人员进行引导，利 用传感器智能化地跟踪设备的位置，通过摄像头采集画面，了解当前运行 的情况，有针对性的进行特异性的开采，以提升开采的安全性和质量。

图 1 所示为矿用智能化视频监控系统。

1.2智能记忆截取技术

智能记忆截取技术是有机的将人工操作和学习系统结合，通过采煤机 示范刀来进行自动化割煤，并且循环应用。在采煤机控制过程中，通过位移或者采高编码器完成自动定位工作，以便让采煤机的位置精确性提升。 另外还需要重视以位置传感器相结合进行自动定位，进一步提升开采效率。

1.3人工远程干涉技术

在人工开采时通过人工远程干涉技术来完成开采，可以让智能设备的适应性提升，并且让井下作业的安全性提高，通过自动化技术有机地将开 采与通信网络相结合，借助智能软件来监控和测试数据，在高效统一的采 矿控制系統中完成控制工作，保证井下通信和控制的安全性，确保支架和 泵站的合理控制，对各自系统进行整合，以完成机械设备的高效运作，保证采矿工作的高效性、安全性和稳定性。

图 2 所示为人工远程干涉开采工作面。

2我国煤矿智能化开采的现状

我国的煤矿开采方式主要经历了四个阶段，即人力、炮采、普采、综采。现阶段，我国加大了技术创新和科技创新力度，在煤矿智能化开采的示范工程、重大装备、关键技术、基础理论等方面获得了显著发展，快速发展的高新技术，从技术上保障了煤矿智能化开采的实现。借助采矿自动化网络，密切联系地面和井下工作面，在井下的数据通信系统中集成工作面负责对画面集成以及各种设备信息进行监视。接着通过连接井上及井下的环网，向地面的控制系统传输数据，最终成功实现"智能，远程干预" 的智能化开采，并将各种技术利用起来（远程干预、视频监控和记忆切割）， 达到"无人操作，有人巡视"的目的。

3煤矿综采工作方面的智能化技术未来研究方向

3.1智能化煤矿开采是新技术产业发展的重要环节

首先需要人工使用一系列采矿设备以实现单机采矿智能化，且主要任 务是应用于简单的煤矿地形，并由人工对其情况进行实时自动监控的简单 单机智能化煤矿开采，比如一台采用液压采矿支架的自动采矿跟机、采煤 管理电脑的远程记忆式自动截割、采煤压力遥感器和远程压力干预自动控制，采煤机的自动温度调高、采煤管理电脑的远程自动化物料摆放和运煤、采用跟机自动割煤等关键技术。开采阶段以全工作面各种设备的单机自动化为主，让简单的、具有自动化的单机综采技术将各种设备和综采技术紧 密地联合，形成一个系统，由控制中心统一操纵并发出命令，达到以综采装置的自适应式开采，深度智能机器学习方式替代人工干预的全新智能化开采，实现煤矿综采装置在工作中的全新智能化、无人石油资源化开发。

3.2我国煤矿综采工作方面的智能化开采技术未来发展展望

从短期发展目标上看，从我国对于井下煤矿的工业智能化建设提出总 体规划，预计至 2021 年，建成一批多种类型、不同运营模式的煤矿智能化建设示范性井下矿井，初步建立支撑起一套覆盖我国煤矿井下开拓工程 设计、地质质量保证、生产、安全等主要工作环节的整套数字化信息传递、自动化管理运营的煤矿技术支撑系统，基本已经达到综采掘进井下工作面 内减人增效、综采井下工作面内少人或者无人实时操作、井下多个固定工作岗位无人实时值守和远程遥控监视。预计至 2025 年大型井下煤矿基本全部实现大型煤矿井下智能化，形成大型煤矿井下智能化工程建设的行业 技术标准规范和行业标准管理体系，实现对井下开拓煤矿设计、地质资源 保护、采掘煤矿交通、洗选煤矿物流等系统进行智能化资源决策与煤矿自动化管理协同综合运营，井下关键工作岗位实现机器人自动作业。预计至2035 年，各类大型工业煤矿基本全部实现业务智能化，构建一套由多功能产业链、多业务系统相互融合集成的大型各类煤矿企业智能化经营管理服务系统，建成一套智能业务感知、智能财务决策、自动经营管理和智能执 行的大型煤矿企业智能化经营管理技术服务体系，实现大型煤炭企业高效 和高质量的持续发展。设备固有的安全可靠性，能够保证其设备本身单机 稳定地正常运转，使其在制造、测试、使用、维修等方面都具有可靠性。

3.3逐步优化安全防控系统

严格监控煤矿人员的下井工作，同时还要加大网络系统的监控力度， 以便于第一时间发展和处理矿井中存在的问题。并且，还要在固定的时间了解矿井的安全系数以及各设备的使用情况，一旦发现有安全问题，需要 第一时间解决 。此外，煤矿企业还需要在固定的时间培训工作现场的机械操作人员，有效提高其综合素质能力，从而确保安全操作系统更加完善。 工作人员在工作中，需要把相关工作记录做好，以确保之后的工作安排和 工作排查有据可循。总之，促进工作人员的安全意识增强，确保设备的安 全性，可以有效降低煤矿生产意外事件的发生率。

参考文献

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