煤礦智能化開(kāi)采技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望

喻貴群 李兵

摘 要： 在現(xiàn)階段的社會(huì)中，隨著我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及國(guó)民生活品質(zhì)的持續(xù)提升，煤炭資源已然變成了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及國(guó)民生活中具有不可或缺作用的關(guān)鍵組成部分之一。而且在近幾年，有關(guān)企業(yè)和部門(mén)為了提高煤炭資源的開(kāi)采力度以及煤炭資源的使用成效，有關(guān)開(kāi)采工藝的創(chuàng)新工作已經(jīng)成為了此領(lǐng)域完善過(guò)程中的重要工作環(huán)節(jié)，其中智慧煤礦和智能化開(kāi)采技術(shù)就是完善的關(guān)鍵工藝之一?；诖耍酒恼戮椭饕獙?duì)現(xiàn)階段煤炭行業(yè)中智慧煤礦的發(fā)展情況進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，并且根據(jù)智慧煤礦和智能化開(kāi)采的關(guān)鍵技術(shù)，提出了智慧煤礦和智能化開(kāi)采工作的主要發(fā)展方向，從而在一定程度上促進(jìn)我國(guó)煤炭行業(yè)的快速進(jìn)步以及社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 智慧煤礦;智能化開(kāi)采;發(fā)展方向

【中圖分類(lèi)號(hào)】TD67 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.40.166

引言：在現(xiàn)階段的社會(huì)中，煤炭的生產(chǎn)和利用過(guò)程，都會(huì)在一定程度上對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的影響和污染。緊跟著社會(huì)的不斷發(fā)展以及國(guó)民生活品質(zhì)的持續(xù)提升，國(guó)民對(duì)于日常生活環(huán)境的需求也在快速增長(zhǎng)，而自然生態(tài)環(huán)境污染問(wèn)題就在此時(shí)引起了國(guó)民和有關(guān)部門(mén)的重視和關(guān)注。因此，有關(guān)企業(yè)和相關(guān)部門(mén)要想在未來(lái)的發(fā)展和進(jìn)步過(guò)程中快速全面的去除煤炭開(kāi)采工作所帶來(lái)的危害性和污染性，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，就要及時(shí)把綠色發(fā)展的目標(biāo)作為煤炭行業(yè)未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵工作內(nèi)容。這樣一來(lái)，不僅僅可以在一定程度上推動(dòng)以往煤炭發(fā)展模式和生產(chǎn)手段的創(chuàng)新工作，而且還可以高效的創(chuàng)建一套綠色開(kāi)采的工作體系[1]。

1 煤礦智能化開(kāi)采當(dāng)中的核心技術(shù)

1.1 煤礦智能化開(kāi)采之視頻監(jiān)控技術(shù)

在有關(guān)企業(yè)對(duì)煤礦進(jìn)行智能化開(kāi)采工作的過(guò)程中，即使利用了很多專(zhuān)業(yè)的技術(shù)設(shè)施來(lái)維持工作順利進(jìn)行。但是，企業(yè)的管理者要想全面的確保開(kāi)采人員和開(kāi)采管理人員可以在最短的時(shí)間內(nèi)了解井下作業(yè)的具體情況，就要及時(shí)將視頻監(jiān)控技術(shù)融入到煤礦智能化開(kāi)采的過(guò)程中。從現(xiàn)階段企業(yè)利用煤礦井下視頻監(jiān)控技術(shù)的角度而言，實(shí)際上就是工作人員通過(guò)智慧開(kāi)采體系中的視頻監(jiān)控體系，來(lái)全方位的對(duì)煤礦開(kāi)采過(guò)程中的各個(gè)角落以及具體開(kāi)采狀況和設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行了解。同時(shí)，相關(guān)的操作人員還可以通過(guò)視頻監(jiān)控終端的顯示器對(duì)井下作業(yè)的實(shí)際狀況有一個(gè)全面的認(rèn)知，這樣一來(lái)，就可以避免后期生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)難以解決的問(wèn)題。綜合而言，視頻監(jiān)控技術(shù)不僅僅可以幫助開(kāi)采人員全方位的熟悉煤礦井下開(kāi)采進(jìn)度和實(shí)際情況，而且還可以對(duì)傳感器的運(yùn)行狀況和獲取的數(shù)據(jù)有一個(gè)實(shí)時(shí)的了解。這對(duì)于煤礦后期開(kāi)采工作的有序開(kāi)展有著非常重要的作用和影響。

1.2 煤礦智能化開(kāi)采之井下環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)

從當(dāng)前開(kāi)采企業(yè)對(duì)煤礦開(kāi)展井下開(kāi)采工作的過(guò)程中，因?yàn)榫碌沫h(huán)境相比較來(lái)說(shuō)非常潮濕且復(fù)雜，就很有可能會(huì)造成井下探測(cè)技術(shù)在利用的過(guò)程中受到多種因素的影響，而失去準(zhǔn)確性。所以，在有關(guān)開(kāi)采人員對(duì)井下的環(huán)境開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作時(shí)，監(jiān)測(cè)技術(shù)就已然變成了這一工作流程中對(duì)井下工作開(kāi)展信息數(shù)據(jù)分析的關(guān)鍵技術(shù)之一。在現(xiàn)階段的煤礦開(kāi)采行業(yè)中，環(huán)境的監(jiān)測(cè)、震動(dòng)的探測(cè)等不同的識(shí)別技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)如今我國(guó)煤礦井下環(huán)境感知和研究工作開(kāi)展過(guò)程中的關(guān)鍵核心技術(shù)。這部分技術(shù)主要由四部分不同方面的內(nèi)容所構(gòu)成，分別為煤炭探測(cè)傳感設(shè)備、高精度穿透工藝、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)采傳感設(shè)備以及特定物理環(huán)境探測(cè)儀器等。這四種核心技術(shù)之間具有著非常緊密的聯(lián)系，而且其可以通過(guò)互相配合來(lái)精確的對(duì)井下復(fù)雜潮濕的環(huán)境信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和計(jì)算，這樣一來(lái)，就在一定程度上為后期的井下開(kāi)采工作打下了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[2]。

2 發(fā)展的主要方向

2.1 智慧煤礦物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與裝置

在當(dāng)前煤炭領(lǐng)域中，環(huán)境和設(shè)施狀態(tài)的感知是確保智能決策、管理和控制工作有序開(kāi)展的基礎(chǔ)條件?，F(xiàn)階段煤炭行業(yè)中的各類(lèi)監(jiān)測(cè)體系已經(jīng)獲得了高速的發(fā)展和進(jìn)步，可以說(shuō)基本上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤礦重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息的感知。但是，不同生產(chǎn)企業(yè)都是以自身的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)來(lái)生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品的，這使得其數(shù)據(jù)接口和平臺(tái)有一定的差異，這樣就會(huì)造成數(shù)據(jù)單一進(jìn)行處理、相互之間不具有通信和融合環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)孤島和數(shù)據(jù)碎片化問(wèn)題嚴(yán)重等情況出現(xiàn)，從而導(dǎo)致企業(yè)難以創(chuàng)建高效的信息數(shù)據(jù)分析模型和算法，而且這樣還會(huì)使得分析結(jié)構(gòu)不具有準(zhǔn)確性，難以指導(dǎo)生產(chǎn)工作。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主要應(yīng)用目標(biāo)就是打破數(shù)據(jù)限制，達(dá)成設(shè)施之間、設(shè)施和環(huán)境之間、設(shè)施和人員之間的數(shù)據(jù)交流和溝通目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物之間都具有緊密聯(lián)系的目的。所以，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和裝置是現(xiàn)階段煤礦企業(yè)創(chuàng)建智慧煤礦和智能化開(kāi)采技術(shù)的關(guān)鍵核心工藝之一。

2.2 煤礦機(jī)器人

在當(dāng)前煤炭開(kāi)采行業(yè)中，煤炭生產(chǎn)體系非常復(fù)雜，且開(kāi)采環(huán)境非常惡劣。而要是開(kāi)采企業(yè)僅僅依靠人工操作機(jī)械的手段來(lái)開(kāi)展工作，就會(huì)在很大程度上增加井下一線(xiàn)工作人員的工作壓力。而要是用煤礦機(jī)器人來(lái)代替工作人員來(lái)開(kāi)展井下作業(yè)、安控和應(yīng)急救援工作，不僅僅可以在一定程度上降低工作人員的工作壓力，而且還可以高效的確保工作人員的生命安全。與此同時(shí)，有關(guān)企業(yè)在研究和開(kāi)發(fā)煤礦機(jī)器人時(shí)不僅僅要使其具有高強(qiáng)度的感知監(jiān)測(cè)能力，而且還要具有穩(wěn)定的防爆、運(yùn)動(dòng)、定位、規(guī)避障礙物、策劃行駛路徑以及自救的能力。所以，從煤礦機(jī)器人的發(fā)展方向而言，如下共性的重要技術(shù)成為了現(xiàn)階段煤礦開(kāi)采企業(yè)的重要研究方向：（1）開(kāi)采機(jī)器人自主適應(yīng)變阻抗力跟蹤管理手段;（2）開(kāi)采機(jī)器人自我情況監(jiān)測(cè)、規(guī)避障礙物和自救機(jī)制;（3）開(kāi)采機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定供電和無(wú)線(xiàn)快速充電工藝[3]。

結(jié)束語(yǔ)：總的來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)如今我國(guó)企業(yè)進(jìn)行煤礦開(kāi)采工作的過(guò)程中，已經(jīng)普遍的利用了智慧煤礦體系。即使這項(xiàng)工藝還不完善，但是不管是在開(kāi)采成效上還是煤礦開(kāi)采數(shù)目上都為我國(guó)的煤炭開(kāi)采領(lǐng)域帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)成效。從整體層面而言，智慧煤礦和智能化開(kāi)采技術(shù)必然是我國(guó)煤炭領(lǐng)域后期發(fā)展的方向之一。因此，開(kāi)采企業(yè)維持正確的原則、合理規(guī)劃智慧煤礦的整體架構(gòu)，創(chuàng)建完備的開(kāi)采方案，這對(duì)于智慧煤礦和智能化開(kāi)采技術(shù)的健康發(fā)展有著非常關(guān)鍵的作用和現(xiàn)實(shí)意義，而且這樣還可以在一定程度上促進(jìn)我國(guó)社會(huì)主經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國(guó)民生活品質(zhì)的提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 王宗成.煤礦智能化開(kāi)采技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（20）：151-152.

[2] 靳為華.煤礦智能化開(kāi)采技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2020（01）：168-169.

[3] 杜江昆.煤礦智能化開(kāi)采技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2020（01）：170+172.