智慧煤礦與智能化開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展方向

＊張 棟

（山西汾西礦業(yè)集團(tuán)正新煤焦公司和善煤礦 山西 046500）

1.引言

智能煤礦和智能采礦技術(shù)的出現(xiàn)可以顯著提高煤礦的開(kāi)采效率，并解決采礦階段的一些困難。實(shí)際上，智能煤礦和智能采礦技術(shù)是將各種先進(jìn)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)智能，安全，高效的生產(chǎn)方式，這是我國(guó)煤礦發(fā)展的主要目標(biāo)。此外，智能煤礦和智能采礦技術(shù)的發(fā)展可以有效地控制煤礦的生產(chǎn)階段，識(shí)別和消除煤礦中可能存在的缺陷，從而減少了生產(chǎn)中斷的可能性和煤炭資源的浪費(fèi)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益并確保安全。

2.智慧煤礦分析

智能煤礦是我國(guó)煤礦發(fā)展的新局面，也是我國(guó)硬煤健康穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。智能煤礦基本上結(jié)合了各種技術(shù)，以形成數(shù)據(jù)鏈路和數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)，完整而全面的感知系統(tǒng)以及強(qiáng)大的服務(wù)平臺(tái)。具體內(nèi)容在下面進(jìn)行了分析和詳細(xì)說(shuō)明。

（1）智能煤礦主要集成了物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，可以使煤礦的變化更加智能化和自動(dòng)化，從而提高煤礦的效率。

（2）現(xiàn)階段發(fā)展智能煤礦也符合我國(guó)的環(huán)境要求，有效地實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好的經(jīng)營(yíng)方式。此外，智能煤礦還根據(jù)實(shí)際采礦和生產(chǎn)條件創(chuàng)建了各種平臺(tái)系統(tǒng)，例如：綜合控制平臺(tái)、地下煤礦定位和導(dǎo)航平臺(tái)、礦井運(yùn)輸信息平臺(tái)、視頻監(jiān)控和3D場(chǎng)景平臺(tái)、災(zāi)難意識(shí)和報(bào)警平臺(tái)、無(wú)人工作系統(tǒng)智能控制平臺(tái)等；每個(gè)系統(tǒng)都是在線的。這可以為各種任務(wù)的開(kāi)發(fā)提供相對(duì)有利的環(huán)境。

3.技術(shù)發(fā)展

智能采礦技術(shù)包括許多要素，例如：精確定位系統(tǒng)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別技術(shù)（如圖1）、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、視頻監(jiān)視技術(shù)等。因此，在智能采礦技術(shù)的發(fā)展中需要進(jìn)行各種研究，綜合考慮塑造綜合發(fā)展并獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別技術(shù)與視頻監(jiān)視技術(shù)

(1)精準(zhǔn)定位系統(tǒng)技術(shù)

在煤礦開(kāi)采過(guò)程中，進(jìn)行精確的定位工作非常重要，以確保按照生產(chǎn)計(jì)劃充分開(kāi)發(fā)和實(shí)施安全開(kāi)采。在煤礦中，由于煤礦環(huán)境復(fù)雜以及電磁信號(hào)的接收特性差，難以實(shí)現(xiàn)定位和導(dǎo)航。在精密定位系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展中，它主要是基于GIS定位系統(tǒng)來(lái)集成各種先進(jìn)技術(shù)，例如：復(fù)雜磁場(chǎng)環(huán)境下的導(dǎo)航技術(shù)、本地定位和導(dǎo)航芯片技術(shù)、地下高速無(wú)線技術(shù)、精確的地下定位技術(shù)和地下障礙物的預(yù)防技術(shù)等可以使定位系統(tǒng)技術(shù)更加準(zhǔn)確，確保各種煤礦開(kāi)采作業(yè)的順利開(kāi)展，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)

由于煤礦所在地相對(duì)復(fù)雜，濕度恒定，這將對(duì)煤礦的發(fā)展產(chǎn)生一定的影響，甚至造成安全事故。但是，在智能采礦技術(shù)的發(fā)展中，通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)中使用環(huán)境檢測(cè)、振動(dòng)檢測(cè)等功能，可以將礦場(chǎng)的異常或危險(xiǎn)點(diǎn)以及識(shí)別信息和數(shù)據(jù)快速加載到其中。因此，調(diào)度中心為提高煤礦企業(yè)的安全做出了貢獻(xiàn)。此外，環(huán)保意識(shí)技術(shù)的發(fā)展需要考慮工程功能之間的關(guān)系，以確保技術(shù)的準(zhǔn)確性，并鼓勵(lì)將該技術(shù)應(yīng)用于更具挑戰(zhàn)性的采礦環(huán)境。

(3)數(shù)據(jù)分析技術(shù)

數(shù)據(jù)分析技術(shù)是智能采礦的關(guān)鍵部分，因?yàn)橹悄苊旱V由不同的平臺(tái)操作系統(tǒng)組成（如圖2所示）。因此，對(duì)諸如實(shí)際操作平臺(tái)和技術(shù)平臺(tái)之類的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析非常重要。在應(yīng)用數(shù)據(jù)分析技術(shù)時(shí)，主要是使用傳感器收集數(shù)據(jù)和信息以及確定數(shù)據(jù)分析的有用性。同時(shí)，利用此數(shù)據(jù)，可以有效地分析和提取煤礦開(kāi)采的相關(guān)信息，并將其應(yīng)用于煤礦開(kāi)采，以確保煤礦開(kāi)采的效率和實(shí)施智能煤礦開(kāi)采模式。另外，通過(guò)使用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以為相關(guān)人員執(zhí)行各種任務(wù)，從而使工作相對(duì)方便，準(zhǔn)確地了解采礦問(wèn)題并及時(shí)解決，以確保各項(xiàng)任務(wù)的順利進(jìn)行。

圖2 智能采礦數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)示意圖

(4)視頻監(jiān)控技術(shù)

盡管我國(guó)的煤炭開(kāi)采業(yè)在發(fā)展過(guò)程中獲得了技術(shù)和設(shè)備方面的大量資金支持，但由于某些因素，仍然存在一些會(huì)影響生產(chǎn)效率的問(wèn)題。但是，由于使用了視頻監(jiān)控技術(shù)，指揮中心的閉路電視系統(tǒng)可用于實(shí)時(shí)監(jiān)控煤層傾角的變化并隨時(shí)分析其結(jié)果，從而可以發(fā)現(xiàn)事故，處理并解決，以減少事故數(shù)量。同時(shí)，視頻監(jiān)控技術(shù)的使用使了解煤礦的具體情況以及使用傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)研究成為可能。如果情況需要，可以使用手動(dòng)干預(yù)來(lái)有效解決問(wèn)題。確保并提高生產(chǎn)效率，以此帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.發(fā)展的主要方向

發(fā)展智能煤礦和智能采礦技術(shù)的主要目的是將各種技術(shù)形式融入其中，逐步完善智能化，自動(dòng)化采礦方式，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率。以下是對(duì)智能煤礦和智能采礦技術(shù)發(fā)展方向的分析和解釋。

（1）實(shí)際上，在智能煤礦和智能采礦技術(shù)的發(fā)展中，已經(jīng)根據(jù)煤層的地質(zhì)條件和現(xiàn)狀發(fā)展了相對(duì)較高的檢測(cè)技術(shù)、分析技術(shù)和監(jiān)測(cè)技術(shù)。根據(jù)煤礦開(kāi)采情況，制定采礦計(jì)劃，以確保所有任務(wù)順利進(jìn)行。同時(shí)，使用各種先進(jìn)技術(shù)可以有效降低成本，查明危險(xiǎn)區(qū)域和生產(chǎn)缺陷，并避免各種異常現(xiàn)象。

（2）針對(duì)特定，復(fù)雜的生產(chǎn)現(xiàn)象，可以自動(dòng)識(shí)別智能煤礦和智能采礦技術(shù)，可以有效地實(shí)施統(tǒng)一的遠(yuǎn)程控制操作，并可以加強(qiáng)不同國(guó)家的設(shè)備連接以提供情報(bào)。

（3）使用智能煤礦和智能采礦技術(shù)還可以減少煤炭資源的大量消耗，實(shí)行環(huán)境友好的運(yùn)營(yíng)模式，并鼓勵(lì)煤炭工業(yè)呈現(xiàn)健康，可持續(xù)發(fā)展的模式。此外，在發(fā)展智能煤礦和智能采礦技術(shù)方面，可以相應(yīng)地調(diào)整工地條件，及時(shí)糾正異常現(xiàn)象，減少事故發(fā)生次數(shù)，確保安全生產(chǎn)方法的實(shí)施。

5.總結(jié)

本文簡(jiǎn)要介紹了智能煤礦的相關(guān)內(nèi)容，并從不同的角度和方向分析和概述了智能煤礦和智能采礦技術(shù)的發(fā)展方向。以此證明智能煤礦和智能采礦技術(shù)是最重要的。采礦技術(shù)的實(shí)用性及其實(shí)際效果使該行業(yè)向環(huán)境無(wú)害和健康的方向發(fā)展，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。