淺淡煤礦智能化綜采技術

【摘?要】隨著我國裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，煤礦行業(yè)由勞動密集型產(chǎn)業(yè)向技術密集型、設備智能化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，目前使用智能化裝備的范圍正在逐步擴大。智能化煤礦在開采礦業(yè)的整個運營過程中扮演著非常重要的角色。這有助于標準化操作安全性并促進其進一步發(fā)展。這在煤礦行業(yè)的發(fā)展中尤其重要，也是各種系統(tǒng)的行業(yè)實施要求。但是，在現(xiàn)有的煤礦智能化技術應用中存在一些尚未發(fā)現(xiàn)的隱患。在深入研究智能化采礦技術的現(xiàn)狀的同時，我們將對未來的發(fā)展狀況進行調(diào)查，以向相應的機構(gòu)和企業(yè)提供參考。

【關鍵詞】煤礦智能化;綜采技術;現(xiàn)狀

前言：

近年來，我國的經(jīng)濟迅速發(fā)展、科技日益進步，煤礦行業(yè)的智能化開采技術也逐漸走向成熟。煤炭是我國儲存和使用量最大的基本能源之一。它在中國的發(fā)展中起著重要作用，在我國能源工業(yè)中占有重要地位。從當前規(guī)劃，黨和國家制定了以煤炭為基礎的能源發(fā)展政策。整個煤炭行業(yè)發(fā)展迅速，自動化和智能化建設也取得了初步成果。但是現(xiàn)在，我國煤礦的情報水平仍處于起步階段。存在缺乏用于礦井的高度準確和可靠性的傳感器，目前存在著缺乏用于礦井的高度準確和可靠性的傳感器，井下無線電傳輸距離相對較短，并且嚴重缺乏熟悉智能化技術和煤炭業(yè)務的混合型人才。標準系統(tǒng)和其他尚未完成的問題限制了智能化綜采技術在我國煤炭工業(yè)中的應用。本文將根據(jù)實際情況，主要對煤礦智能采煤技術進行全面研究，解釋和分析當前智能化采煤技術的不足及相關問題，最后對我國的智能化開采發(fā)展趨勢進行說明。

一、煤礦智能化綜采技術的現(xiàn)狀

近年來，我國煤礦的智能化綜采技術發(fā)展迅速，煤炭行業(yè)的智能化綜采技術不斷突破。在實際應用中，它主要基于采煤機的記憶切割設備，支架自動根機設備為基礎，將遠程視覺監(jiān)控設備與生產(chǎn)系統(tǒng)智能控制系統(tǒng)，綜采設備的遠程智能相結(jié)合。實現(xiàn)綜采工作面的智能化運行，保證了綜采工作面的連續(xù)性，高效性和安全性。

智能化開采是煤礦智能化的核心。目前，我國礦山的智能化采礦的四種模式是：薄中型礦山的智能化無人駕駛采礦模式，高采礦高度的智能耦合，人機協(xié)作效率高;綜放工作面智能化操控與人工干預輔助放煤模式，復雜條件的機械化+智能采礦模式。以某礦業(yè)集團為例，智能化采礦技術在煤礦中應用的主要指標目前處于世界領先水平。它主要采用智能化的，全機械化的采礦生產(chǎn)模型，該模型可遠程監(jiān)視和控制計算機機械化的采礦機。煤礦公司向智能采礦的發(fā)展促進了對綠色環(huán)保，高效集約化可持續(xù)能源的使用，促進了綜合采礦模式的轉(zhuǎn)變，并且“無人則安、少人則安、少時則安”新的生產(chǎn)模式為煤炭行業(yè)的高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了一個模范。

二、煤礦智能化工作面的基本原理

煤炭自動化開采，是指煤炭開采過程中，設備、系統(tǒng)在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現(xiàn)開采的過程。在過去的十幾年間，我國煤炭工業(yè)取得了驚人的高速增長，產(chǎn)量猛增的同時安全性也大幅提高。這離不開裝備技術和自動化控制技術的發(fā)展。十二五以來，在國家863等重大項目的支持下，液壓支架制造、采煤機自動截割、綜采工作面智能控制等關鍵核心技術取得突破，為在煤礦“高配”成套裝備奠定了技術基礎，在自動化的基礎上形成了現(xiàn)階段可行的“無人操作、有人巡視”的智能化開采模式。

智能化開采是在機械化開采、自動化開采基礎上，信息化與工業(yè)化深度融合的煤炭開采技術的深刻變革，是指在不需要人工直接干預情況下，采掘裝備通過智能感知、智能調(diào)控、自主導航獨立完成采掘作業(yè)的過程。開采過程中各個自動化系統(tǒng)的融合，實現(xiàn)有機統(tǒng)一、互聯(lián)互調(diào)，才能稱之為智能化開采，智能化開采具有3個方面技術內(nèi)涵：①采掘設備具有智能化的自主作業(yè)能力;②實時獲取和更新采掘工藝數(shù)據(jù)，包括地質(zhì)條件、煤巖變化、設備方位、開采工序等;③能根據(jù)開采條件變化，自動調(diào)控采掘過程。當智能化采掘設備與自動調(diào)度決策集為一體，即為智能化開采工作面。我國先后攻克了綜采成套裝備感知、信息傳輸、動態(tài)決策、協(xié)調(diào)執(zhí)行、高可靠性等關鍵技術，研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的綜采成套裝備智能系統(tǒng)，成功在煤礦工作面實現(xiàn)了“無人操作、有人巡視”的智能化開采模式，工作面所有設備均由設在巷道及地面調(diào)度中心進行遠程操控，該技術和實際應用效果達到了國際領先水平，引領了我國煤炭科學開采的發(fā)展方向。

三、煤礦智能化綜采技術存在的問題

（一）智能采礦設備必須是具有高穩(wěn)定性和可靠性的綜采煤礦。盡管科學技術的進步在中國的煤礦設施上取得了長足的進步，但仍然存在許多可靠性無法完全滿足智能煤礦需求的問題。例如，在當今的應用中，采礦傳感器的技術水平不夠先進，準確性和可靠性不足，地下土壤的無線傳輸距離相對較短，煤礦智能專業(yè)軟件的開發(fā)不足，以及智能的控制計算機處理能力不足等，所有這些問題都需要解決。

（二）由于煤層和位置環(huán)境的變化頻繁，這些問題通常對煤礦產(chǎn)生更大的影響。不僅如此，工作表面上的非視覺測量技術以及工作表面上的液壓支撐也存在問題。行為上的差異也會影響直線度，因此在工作期間需要改進刮板輸送機。

（三）高科技和綜合開發(fā)人才稀缺。采礦過程中相關人員的招聘仍然是整個運營過程中最重要的影響因素之一。由于當前限制了這種智能化技術的使用，這造成了嚴重的后果，所以當前的煤炭開采行業(yè)缺乏對智能化技術有充分了解的相關人才。因此，為奠定煤礦智能化發(fā)展的基礎，有必要促進該領域智能化工程師的引進，促進與各高校合作的發(fā)展。

（四）工作面連續(xù)推進問題。在礦井的綜采過程中，煤層和地質(zhì)環(huán)境經(jīng)常發(fā)生變化。由于工作面上非可視測量技術的困難，經(jīng)常對智能化完整連續(xù)進度產(chǎn)生嚴重影響，機械化工作面與工作面液壓支架動作的區(qū)別也會影響到直線度，這就需要對刮板輸送機進行改進，這也影響了智能化綜采技術工作面的持續(xù)發(fā)展。

結(jié)語：

綜上所述，煤炭智能化是促進煤炭生產(chǎn)方式和開發(fā)模式深度轉(zhuǎn)換的重要途徑，是在煤炭行業(yè)，資源約束和安全性方面實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的唯一途徑，是應對這一問題的行業(yè)戰(zhàn)略選擇。只有堅持智能化建設在煤礦的井下井上全覆蓋，由煤礦向非煤企業(yè)延伸、由本部向外部延伸，促進安全性方面的智能決策，并提高智能化管理增值，只有這樣，才能實現(xiàn)從突破到增強系統(tǒng)能力的煤礦智能化突破，促進我國煤礦生產(chǎn)向更安全，更高效，更集中的方向不斷發(fā)展。

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作者簡介：

駱彬，（1966.12.7），男（漢族）新疆烏魯木齊市人，高級實習指導教師，本科，研究方向：煤礦開采技術和工藝及礦井機電設備的運行與維護。

（作者單位：新疆煤炭技師學院）