煤礦智能化開采技術(shù)的創(chuàng)新與管理

趙冬冬

（山西鄉(xiāng)寧焦煤集團毛則渠煤炭有限公司，山西 鄉(xiāng)寧 042100）

智能化的煤礦開采技術(shù)可以實現(xiàn)綜合開采設(shè)備的全自動化操作，從而達到可視化遠程控制狀態(tài)。我國對煤礦開采技術(shù)的智能化研究開發(fā)，已經(jīng)有了很大進步和發(fā)展，特別是十二五以來，我國不斷從技術(shù)先進國家引進經(jīng)驗并加以學(xué)習(xí)，并在此基礎(chǔ)上不斷研究創(chuàng)新，現(xiàn)已基本實現(xiàn)煤礦開采技術(shù)的智能化。

1 智能化開采技術(shù)的核心技術(shù)分析

1.1 遠程人工干預(yù)技術(shù)液壓支架自動化運作

液壓機運作環(huán)境較為復(fù)雜，為了使液壓機能夠正常運作，一般需要大量技術(shù)員工對液壓機進行實時動態(tài)監(jiān)控，那么這必然會造成大量人力資源的浪費以及公司成本的增加，更重要的是針對出現(xiàn)的問題不能夠及時的發(fā)現(xiàn)，就會導(dǎo)致信息反饋不及時，產(chǎn)生的問題得不到及時的解決，最終會造成整體煤炭開采工作的整個運作效率低下。如果可以實現(xiàn)液壓機的運作能夠處于實時的監(jiān)控狀態(tài)之下，那么這將會大大提高煤炭開采工作的運作效率。

該技術(shù)主要是以實現(xiàn)液壓機控制系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)相融合的形式，通過視頻監(jiān)控部門可以實現(xiàn)操作環(huán)境處于可視化的狀態(tài)，同時通過該監(jiān)控系統(tǒng)遠程操作控制還可以實現(xiàn)液壓支架能在復(fù)雜的環(huán)境下自動運轉(zhuǎn)，并能夠收集運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)以及相關(guān)信息，之后系統(tǒng)會對該信息進行自動整理、分析并報送給相關(guān)部門。

1.2 視頻監(jiān)控技術(shù)實現(xiàn)綜采工作面實時監(jiān)控

對于煤礦企業(yè)來說，在煤礦開采的過程當(dāng)中，必然會面臨開采人員的人身安全問題，尤其是地下煤礦開采活動，為了能夠降低安全事故的發(fā)生概率，并且對已發(fā)生的事故能夠做出及時的響應(yīng)，就需要在綜采工作面安裝監(jiān)控系統(tǒng)，并根據(jù)工作面的實際情況設(shè)計如何安裝，從而能夠?qū)崿F(xiàn)地下環(huán)境能被地面監(jiān)控中心實時動態(tài)監(jiān)控，每天的作業(yè)環(huán)境以及作業(yè)狀況可以被及時了解。通過監(jiān)控中心與指揮中心的互聯(lián)互通以及相互協(xié)作，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)工作面的可視化，提高工作面的可視化程度，同時也提高了井下作業(yè)的安全性，使得地面指揮中心能及時捕獲到井下作業(yè)的相關(guān)情況以及安全情況，并能針對突發(fā)事故做出及時的反應(yīng)。

1.3 綜采自動化集中控制技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備全面監(jiān)控

我國大多數(shù)煤礦企業(yè)已經(jīng)建立起了一套比較完整的綜采自動化集中控制系統(tǒng)，在煤炭開采過程中，可以實現(xiàn)機械設(shè)備處于全面控制并且被實時監(jiān)控的狀態(tài)。例如，采煤專用設(shè)備，液壓支架、供電設(shè)備等。此外，根據(jù)實際工作環(huán)境，設(shè)計合理的施工工序，實現(xiàn)井下作業(yè)控制系統(tǒng)與地面控制中心控制系統(tǒng)集中控制綜采工作面的形式，不僅可以實現(xiàn)煤炭開采流程全自動，還可以實現(xiàn)井下作業(yè)的可視化，從而在很大程度上提升了井下作業(yè)的安全性以及提高煤炭開采的工作質(zhì)量。

2 煤礦智能化開采技術(shù)的創(chuàng)新與管理

通過上述分析可以得出，目前我國大多數(shù)煤炭企業(yè)基本已經(jīng)實現(xiàn)了煤礦的智能化開采。內(nèi)參的智能化開采不僅能給煤礦企業(yè)節(jié)約了成本，還幫助煤礦企業(yè)提升了產(chǎn)出效率以及提高了煤炭開采的安全系數(shù)。而煤礦企業(yè)如果想在眾多企業(yè)中脫穎而出，就需要對目前的煤礦開采技術(shù)進行不斷的創(chuàng)新并能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代化的管理。

2.1 采煤機與液壓支架信息實時交互技術(shù)的開發(fā)

提高煤礦企業(yè)的煤炭開采效率，實現(xiàn)煤礦企業(yè)智能化開采技術(shù)的不斷創(chuàng)新對企業(yè)來說就顯得尤為重要。而在現(xiàn)有的開采技術(shù)當(dāng)中，采煤機以及液壓支架并不能夠?qū)崿F(xiàn)信息的實時動態(tài)共享，這就會很容易出現(xiàn)采煤機與液壓支架不能夠很好的進行配合，這就使得三角煤截割工藝得不到很好的實施，從而嚴重影響了煤炭開采的效率。而采煤機與液壓支架信息實時交互技術(shù)的開發(fā)不僅可以實現(xiàn)兩者之間信息傳遞及時有效，還可以使三角煤截割工藝得到很好的施行，從而提高企業(yè)的自動化切割水平以及煤炭開采效率。而該技術(shù)更加注重設(shè)備之間的協(xié)調(diào)性，比如，當(dāng)采煤機工作尚未完成時，液壓支架會立刻接收到該信息，從而降低其自身的運轉(zhuǎn)速度來等待采煤機運轉(zhuǎn)進度與液壓支架保持一致，之后采煤機以及液壓支架共同進入下一工作流程，反之，如果液壓支架工作尚未完成，采煤機也會立刻接收到該信息，之后降低其自身的運轉(zhuǎn)速度來等待液壓支架運轉(zhuǎn)進度與液壓支架保持一致，然后同時進入下一流程當(dāng)中。

2.2 遠程操作控制管理系統(tǒng)的優(yōu)化

施工作業(yè)安全問題一直是我國煤炭企業(yè)比較關(guān)注的問題，因此，對于煤炭企業(yè)的井下開采工作來說，優(yōu)化遠程操作控制管理系統(tǒng)就顯得十分重要。該系統(tǒng)的優(yōu)化不僅可以提高井下施工作業(yè)的安全問題，還可以提高遠程人員對綜合作業(yè)面進行人工干預(yù)的效率，所以，在對遠程操作控制管理系統(tǒng)進行優(yōu)化的過程當(dāng)中，可以更新快捷操作界面，當(dāng)遇到緊急情況或問題時，地面操作人員通過該快捷操作界面可以根據(jù)具體問題或具體情況快速找到對應(yīng)的操作按鈕，從而實現(xiàn)對緊急問題或突發(fā)情況做出快速反應(yīng)，降低安全事故的發(fā)生概率，減少企業(yè)不必要成本的支出。例如：當(dāng)液壓支架出現(xiàn)丟架或是漏推等情況時，該操作控制管理軟件可以快速做出反應(yīng)并觸發(fā)報警模式，地面相關(guān)的工作人員接收到報警信息后可以根據(jù)快捷操作界面快速找到應(yīng)對該狀況的處理按鈕，對該問題進行快速處理，并對出現(xiàn)問題的地方進行實時監(jiān)控，如果是缺架問題，可以通過該系統(tǒng)實現(xiàn)快速補架，從而使得設(shè)備能夠正常運作，提高煤炭的開采效率。

2.3 加強綜采工作面找直技術(shù)

在煤炭實際開采過程當(dāng)中，煤炭表面的平整度以及液壓支架的直線度對綜采工作面是否穩(wěn)定會產(chǎn)生嚴重的影響，這會直接導(dǎo)致產(chǎn)出質(zhì)量以及產(chǎn)出效率，從而影響企業(yè)效益。因此，在實際煤炭開采工作中，為了使綜采工作面的智能化以及開采工作運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性都得到進一步的提升，就需要對綜采工作面的找直技術(shù)進行改進、優(yōu)化并加強。通過對綜采工作面找直技術(shù)的優(yōu)化，并利用自動化的巡邏檢查設(shè)備、導(dǎo)航儀以及熱成像儀等設(shè)備儀器，來實現(xiàn)井下采礦作業(yè)全流程的實時動態(tài)監(jiān)控，并對相關(guān)設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，原煤炭礦石周圍的環(huán)境等信息進行收集、加工、處理以及分析，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)最終匯總得出的結(jié)論，來控制綜合工作面自動修正找直，從而提高整個采礦的工作效率以及產(chǎn)出質(zhì)量。

2.4 創(chuàng)新綜采智能化管理平臺

對煤礦企業(yè)來說，加強對煤炭開采智能化信息系統(tǒng)的管理也是非常重要的。煤炭企業(yè)在引入煤炭智能化管理系統(tǒng)的過程當(dāng)中，需要結(jié)合企業(yè)的實際情況，以大數(shù)據(jù)平臺為依托，借助云技術(shù)等當(dāng)下比較先進的技術(shù)，來建立起符合自己企業(yè)實際情況的綜采工作面智能化管理系統(tǒng)。在該管理系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)包含以下各個模塊：監(jiān)控模塊、故障分析模塊、環(huán)境監(jiān)測模塊等，對應(yīng)的模塊應(yīng)該具有相應(yīng)的功能，比如，監(jiān)控模塊要能夠?qū)Ω魃a(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)情況進行實時監(jiān)控；故障分析模塊要能夠?qū)ο嚓P(guān)機器設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況、出現(xiàn)故障的具體部位以及具體原因，在短時間內(nèi)將相關(guān)信息反饋給相關(guān)人員，通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)相關(guān)人員對整個煤炭開采情況的全周期，精細化的智能管理。在綜采工作面的智能化管理系統(tǒng)當(dāng)中，相關(guān)的管理人員和相關(guān)的技術(shù)人員，通過權(quán)限設(shè)置，可以登錄該系統(tǒng)平臺，實時了解煤礦開采的實時狀況，相關(guān)開采設(shè)備的運行情況以及井下開采作業(yè)的環(huán)境安全情況，從而可以針對具體發(fā)現(xiàn)的問題做出及時反饋，以此來提高煤炭開采的工作效率，節(jié)約企業(yè)成本，提高企業(yè)競爭力。

3 結(jié)語

通過上述分析，可以看出，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，云技術(shù)、大數(shù)據(jù)時代的到來，煤炭行業(yè)如果想恢復(fù)改革開放時期的繁榮景象，就必須緊跟時代步伐，運用大數(shù)據(jù)，結(jié)合云技術(shù)將智能化技術(shù)運用到開采工作當(dāng)中。因此，對于煤礦企業(yè)來說，首先管理層要意識到智能化開采技術(shù)的重要性，然后積極并大力鼓勵提倡煤炭的智能化開采，并對煤炭開采智能化的關(guān)鍵技術(shù)進行實時創(chuàng)新，從而使企業(yè)緊跟時代潮流，提高企業(yè)煤炭開采的工作效率，為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益，提升企業(yè)競爭力。