安全高效智能化煤炭開采技術(shù)現(xiàn)狀與展望

翟永亮

摘 要： 煤炭智能化開采是煤礦發(fā)展的趨勢，對煤炭智能化開采技術(shù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)存在的問題，不斷保證煤炭的施工質(zhì)量。本文在論述煤炭開采技術(shù)現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，論述其發(fā)展的方向。

關(guān)鍵詞： 煤炭開采;技術(shù);智能化;趨勢

【中圖分類號】TD822 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.29.169

智能化開采的突出特點是智能化開采系統(tǒng)具有自主學(xué)習(xí)和自主決策功能，減少人工干預(yù)和控制，通過自身具備的感知能力、控制能力、自我調(diào)整和修復(fù)能力，實現(xiàn)環(huán)境和設(shè)別的管控、精度和準(zhǔn)度的控制以及異常故障的自我診斷與修復(fù)，進(jìn)而實現(xiàn)全智能開采。近年來，煤炭智能化開采技術(shù)不斷推廣和應(yīng)用，在一定程度上取得了較好的成效，但是在關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新方面仍有所不足，如何立足煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合實際技術(shù)與裝備情況進(jìn)行妥善管理成為煤炭智能化開采關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵突破點。

1 我國煤炭開采技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 煤炭開采技術(shù)對環(huán)境造成一定污染

隨著全球環(huán)境的惡化，節(jié)能減排成為所有行業(yè)發(fā)展都必須遵守的原則。我國政府對環(huán)境保護(hù)的關(guān)注度越來越高，先發(fā)展后治理的觀念被逐漸淘汰，綠色無污染生產(chǎn)成為當(dāng)前發(fā)展趨勢。但是，煤炭開采是傳統(tǒng)工業(yè)，受粗放型管理的影響較大，部分企業(yè)在開采中僅關(guān)注產(chǎn)量，對開采過程中造成的污染未給予高度關(guān)注。例如，在煤炭開采過程中，由于技術(shù)水平較低，礦井水基本都以外排形式解決，對地下水造成污染，甚至改變地層結(jié)構(gòu);有些中小煤炭開采企業(yè)在開采過程中對預(yù)留煤柱進(jìn)行肆意的破壞，導(dǎo)致我國很多地區(qū)出現(xiàn)地表下陷問題，不僅影響環(huán)境，也對人的生命健康造成威脅。

1.2 煤炭開采中存在嚴(yán)重的安全隱患

煤炭開采過程中容易發(fā)生安全事故，安全性對煤炭開采而言最為關(guān)鍵。傳統(tǒng)的煤炭開采主要依賴人力完成，導(dǎo)致安全隱患嚴(yán)重，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤炭開采機(jī)械化逐漸實現(xiàn)，但是當(dāng)前大多數(shù)煤礦還未實現(xiàn)安全機(jī)械化開采。企業(yè)對煤炭開采機(jī)械的管理不到位，煤礦生產(chǎn)中管理失誤較多，一線開采員工綜合組織較低，缺乏先進(jìn)科學(xué)的煤炭開采技術(shù)，安全意識嚴(yán)重不足，導(dǎo)致煤炭開采安全事故的頻頻發(fā)生。加之企業(yè)一味追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視了安全管理，更增加了安全事故的發(fā)生概率。

2 安全高效智能化煤炭開采技術(shù)的應(yīng)用

2.1 提升采煤機(jī)械化設(shè)備水平

煤礦開采一般都是在極為閉塞和危險的環(huán)境中進(jìn)行的，復(fù)雜性不言而喻，工作環(huán)境的惡劣程度也常常會帶來各種突發(fā)的安全事故。人員勞動程度一般都很大，而且安全管理工作落實情況也不盡人意，因此無形中也加劇了安全事故發(fā)生的概率。當(dāng)前社會環(huán)境下，我國存在一部分自身發(fā)展受限，機(jī)械化設(shè)備水平不高的煤礦企業(yè)，這對技術(shù)發(fā)展和安全管理形成了一定的阻礙作用。這就需要煤礦企業(yè)引起足夠的重視，革新新技術(shù)，引進(jìn)新設(shè)備，提升煤礦開采作業(yè)的機(jī)械化水平，從而兼顧采煤生產(chǎn)的高效率和安全性。企業(yè)也應(yīng)當(dāng)重視現(xiàn)代化信息技術(shù)為各個行業(yè)帶來的變革效應(yīng)，在引進(jìn)以大型割煤機(jī)為首的現(xiàn)代化設(shè)備的同時，完善一套安全管理信息系統(tǒng)。這樣雙管齊下，能大大提升采煤生產(chǎn)的安全性，加強(qiáng)煤礦企業(yè)自身和同行業(yè)企業(yè)之間的信息交流。

2.2 超大采高智能化開采

優(yōu)化控制管理體系，將單級控制網(wǎng)絡(luò)改善為兩級控制體系實現(xiàn)系統(tǒng)-設(shè)備的有效控制的同時，實現(xiàn)多層級控制;完善了系統(tǒng)協(xié)議和控制機(jī)制，實現(xiàn)了配套設(shè)施的精準(zhǔn)控制和自動化運行。如各類精準(zhǔn)傳感器，對角度、噪聲、震動、距離以及元素等進(jìn)行精準(zhǔn)的識別和對應(yīng)動作的有效控制。但是，在使用過程中，在精細(xì)化控制方面，在邊幫管控方面要求和難度均有所提升。

2.3 實現(xiàn)管理體系的優(yōu)化

煤礦企業(yè)在實施安全管理體系優(yōu)化的時候，需要與當(dāng)前階段的安全現(xiàn)狀、安全管理的自區(qū)進(jìn)行結(jié)合。在煤炭資源安全開采的礦中，實現(xiàn)安全管理的核心就是開采，所以，在實施安全管理的時候，需要能夠?qū)Α叭恕迸c“物”之間的相互關(guān)系正確進(jìn)行處理。為了能夠在“物”方面的管理獲得實現(xiàn)，就需要將安全檢查所具備的作用進(jìn)行充分發(fā)揮，進(jìn)而使安全隱患問題得以消除;在對“人”實施管理的時候，需要保證覆蓋的全面性，必須包含開采人員、安全管理人員。在對煤炭資源具體實施開采的時候，煤礦企業(yè)需要將相關(guān)的作業(yè)指導(dǎo)書下發(fā)給開采人員，促使開采人員能夠?qū)γ禾抠Y源開采的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行明確，其包括的內(nèi)容是比較多的，比如，對于煤炭資源開采的具體方法，施工作業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、存在的安全隱患問題以及相關(guān)風(fēng)險的具體防范等;需要相關(guān)開采人員對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行熟悉，進(jìn)而對各項安全措施進(jìn)行相應(yīng)的核實。在對開采人員實施安全教育的時候，需要與開采的難易程度相結(jié)合，并針對潛在的安全隱患、容易疏忽的環(huán)節(jié)、曾經(jīng)發(fā)生的案例等方面來實施相應(yīng)的安全教育活動，促使開采人員實施規(guī)范性開采的自覺性得以提升。通常情況下安全事故的出現(xiàn)與員工的具體行為息息相關(guān)，所以作為現(xiàn)代的煤礦企業(yè)需要不斷加強(qiáng)對開采人員安全意識、操作技能等方面提升的重視程度。

3 煤炭智能化開采技術(shù)發(fā)展前景展望

煤炭智能化開采系統(tǒng)隨著技術(shù)水平的發(fā)展，其安全性將得到巨大的提升。通過參數(shù)的設(shè)定、程序的編制等有序組織生產(chǎn)行為和現(xiàn)場監(jiān)控動作，實現(xiàn)現(xiàn)場無人監(jiān)管、遠(yuǎn)程在線監(jiān)管、離崗自動監(jiān)管，大大的確保了煤礦開采的安全。同時，也大大提高了連續(xù)作業(yè)的效果，在規(guī)定的時間內(nèi)，降低了人工作業(yè)勞動強(qiáng)度，提高了勞動生產(chǎn)率。

同時，依托當(dāng)代傳感技術(shù)的發(fā)展，未來對于紅外、紫外、射線等多方面的在線監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展將會大大提升智能開采的各類監(jiān)測的準(zhǔn)確性和高效性，保證感知水平、決策準(zhǔn)確和動作有效。在開采對象上，也會從單一開采系統(tǒng)發(fā)展向多系統(tǒng)開采發(fā)展，進(jìn)而轉(zhuǎn)向綜合系統(tǒng)開采實現(xiàn)煤礦智能開采一機(jī)通用。

4 結(jié)語

煤礦采煤技術(shù)是實現(xiàn)煤礦企業(yè)搞經(jīng)濟(jì)效益的重要條件。鑒于煤礦采煤的高復(fù)雜性和危險性，因此煤礦企業(yè)一定要摒棄傳統(tǒng)的管理模式，提高對安全管理的重視程度。結(jié)合煤礦企業(yè)自身的實際發(fā)展?fàn)顩r，考慮多種因素，完善相應(yīng)的安全生產(chǎn)制度，在安全管理的資源配置上加大資金投入，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和長足發(fā)展的雙贏。

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