智能化技术在煤矿工业的应用

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摘要:随着近些年来我国科学技术的持续发展，我国煤矿工业已经逐渐应用了高端技术及智能化装备，提高了煤炭工业的自动化程度和安全系数。本文主要探究了现阶段我国煤矿工业中智能化开采的现状及特点，再结合实际情况，简要叙述了智能化技术在煤矿工业中的应用。

关键词:智能化技术;煤矿工业;特点;具体应用

我国现存的煤炭资源十分丰富，是目前我国重要的基础能源之一。由于煤炭资源属于不可再生能源，对煤炭进行勘查和开采具有一定的系统性和复杂性，在煤炭开采过程中应用智能化技术，可以保障煤炭开采设备充分发挥出其自身作用。同时可以解决煤矿在开采过程中所出现的冲击地压、矿井漏水、瓦斯泄漏等问题。如此可以得知，煤矿工业中智能化技术的应用是未来我国煤矿由粗放生产到精细化转型的必然趋势。

1推动中国煤矿智能化建设与发展

众所周知，中国煤炭资源在不同地区的开采上有着非常明显的差别。开采时不仅要保证特厚煤层开采相对稳定的煤炭资源，而且要确保地质条件相对较差的薄煤层得到有效开采。尤其是一些老矿区，本身的地质条件十分复杂，有多种不同的灾害类型，加上开采时机器自动化程度较低，这给采矿的整体工作带来了难度。因此，煤矿开采的相关管理人员必须不断加快煤炭生产方式的改革与创新，科学合理地使用先进的技术和设备，通过资源合理消耗和劳动力合理消耗，实现煤矿智能化经济高效的开采。在新的时代背景下，煤炭生产企业与智能技术有效结合，逐步实现煤矿智能化基础设施建设，通过生产全过程逐步实现智能化操作管理，不但从根本上保证了煤矿开采整个生产过程的低耗、低排放，而且对煤炭工业的生产和发展具有重大意义。对煤矿信息基础设施进行升级改造，包括传感器、摄像机等信息传感设备，包括地下传输网络、数据中心等信息服务设施。与此同时，提出了工作面有人巡逻、无人操作的智能采矿工作模式，实现减少人力、提高效率的基本发展目标，确保最终的智能化开采的应用效果［1］。

2现阶段我国煤矿智能化开采的现状及特点

2．1我国煤矿智能化开采的现状

目前我国煤炭工业自动化综合管理技术，主要通过智能化技术的应用改善煤炭工业生产中的挖掘机械，但是随着我国煤炭生产行业不断向高水平发展，自动化综合管理技术的控制水平和控制规模的要求也逐渐提高，加速了我国煤炭工业中机电智能化技术的进步。但是我国煤炭工业自动化综合管理技术与西方发达国家还具有一定的差距，因此如果想要提升我国煤炭开采生产过程中的安全性，为煤炭工业创造更大的经济效益，那么就需要不断对自动化综合管理技术进行改善和创新。

2．2我国煤矿智能化开采的特点

目前我国煤炭开采过程中所使用的井下智能化设备，主要有刮板运输机、采煤机、带式输送机、液压支架等，同时煤炭开采过程中自动刨煤设备主要有刮板输送机、刨煤机、薄煤层液压支架等。这些智能化设备可以充分地提高煤炭生产工作中的生产效率，同时还可以保障煤炭生产作业中的安全性能。在对煤炭资源进行输送的过程中，煤炭工业通过应用智能化综合管理技术可以更好地对煤炭进行清洗和选择，可以有效地提高煤炭在生产过程中的应用价值和利用率，为煤炭工业在经营发展中创造更大的经济效益［2］。

3我国煤矿工业中智能化技术的具体应用

3．1煤矿轨道交通智能监控与调度系统

从目前的角度来看，煤矿轨道交通智能监控与信息共享将成为未来轨道交通监控调度系统的发展趋势。具体地说，信息化在轨道交通监控调度系统中得到了应用。根据煤矿井下轨道交通的实际情况，相关技术人员设计安装了一套信息化的煤矿轨道交通监控管理系统。该系统具有较强的实用性，以精确的机车定位系统和机车实时监测及信息识别系统为基础，采用合理有效的技术手段，优化轨道运输进路选择和区间闭锁，以保证轨道运输的安全和机车的实时采集。

3．2智能记忆切割技术的应用

在煤矿工业生产中所应用的智能记忆切割技术是将人工智能化与自动化采煤机示范刀充分融合，通过智能记忆切割技术便可以学习和记忆传统人工在割煤过程中的循环操作。该功能在应用中可以应用位移型调高油缸或自动化采高轴编码器，在煤矿工业中实现自动定位工作面采高，通过智能化技术与大数据技术相结合，还可实现该装置在煤矿作业面上自动定位工作面位置。

3．3人工远程干预控制技术的应用

在煤矿工业生产中所应用的人工干预控制技术，主要是利用网络技术、通信技术、电子技术、大数据技术、智能化技术等，借助一体化软件平台监测工作设备数据库，进而对煤矿工业生产实现远程化控制。通过人工远程干预控制技术可以对煤矿生产中的一体化煤机远程控制系统、煤矿工作页面输送控制系统、煤矿工作平台供电系统、煤矿开采5G通信控制装置、煤矿工业超前支架控制系统、煤矿开采平台泵站控制系统等进行统一控制，协调好煤矿各个操作平台及系统之间的关联性，提高煤矿设备的工作效率［3］。

3．4视频监控技术的应用

在煤矿工业生产中所应用的视频监控技术，主要将视频监测系统与煤矿工业生产预警系统相结合，进而在煤矿工业生产中24h监控煤矿机电设备的运行状况和煤矿内部煤层倾角所发生的变化，操作者通过视频监控系统便可以在第一时间掌握煤矿工业生产中传感器的运行状况，以及煤矿开采中的煤层进展，保证煤矿开展工作的顺利进行。

3．5智能化综合技术的应用

由于地质条件的复杂性，煤矿工业生产中各种灾害事故也越来越多。所以在引进智能采煤技术时，要结合当地的具体情况，建立一套综合性的安全保障机制，再根据收集的数据和相关信息进行效益分析，提高智能采煤的水平。通过智能化开采控制装置的应用，有效地解决了单机开采的传统思想，并在此基础上建立了一套以系统化、通用性和网络化信息综合评价为核心的可视化控制装置，为煤矿开采智能化奠定了坚实的基础。将采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、皮带输送机、大电流送煤机、供电系统等结合成统一的整体，并根据实际情况和控制内容，掌握决策模型和决策结果，确保矿井设备稳定、一体化安全持续的运行。

3．6瓦斯排放监测系统

目前中国的煤炭开采方式以深井为主。在相对封闭的空间(如深井)遇到明火或高温热源，极易发生爆炸，造成人员伤亡。与此同时还需要进行后期处理，严重影响了采矿进度。目前，采煤机智能技术的发展方向是采用预先设定的程序和指令，使系统能够感知地下环境，通过互联网技术将信息传送到地面控制终端，使采煤机的智能化发展方向是:利用预先设置的程序和指令，使系统能够感知地下环境，通过互联网技术将信息传送到地面控制终端，这样工作人员就不必进入地下，迅速了解具体的地下情况，并根据实际情况制订最佳的开采方案。瓦斯灾害防治是保证煤矿安全生产的首要条件，是最重要的任务之一。而排水是实现瓦斯灾害有效控制的重要措施之一，但要将现有的瓦斯排放监测系统应用起来，现有的监测参数还不够全面，对瓦斯抽放系统的安全保护作用不大，整体能耗大，运行效率低。为彻底突破传统条件下的限制，采用单一的控制方式，可结合泵房气体运行的具体情况，合理应用计算机、自动化和智能控制技术和系统，推动无人值守气体泵房的建设与应用。智能技术的提出与应用，不仅能实现瓦斯灾害的实时、有效的监测，而且能尽可能地避免重大灾害和事故，真正实现无人值守的发展模式。智能检测系统还能适当减少人力投入，提高日常工作效率，保证设备的使用寿命。另外建立和应用煤矿智能系统的过程中，主要以检测功能作为煤矿智能系统的基本组成部分，通过合理规划合理使用，实现了煤矿开采的智能化。其最明显的优点是开采系统具有独立的知识库，知识维护相对方便，推理也比较简单。在实际应用过程中，不需要精确的数学模型就能实现系统的合理应用，在实际应用中煤矿智能化系统主要由数据采集、现场监控和远程监控等组成。第一，在进行数据分析语言检测环节，一般都由智能模块直接构成。在应用过程中，这些模块可以有效地实时检测和分析传感器的整体状态。并利用该系统可直接将这些数据通过通信模块发送到计算机上，从而实现合理的控制;第二，在现场监控环节，主要包括CPU控制、管理控制软件等部分，这些主动技术手段在应用过程中，由于大部分都有自动监测系统的支持，所以可以直接对由模块传输的各种数据进行分类、集成和分析。通过对数据的分析，可以提出有针对性的解决方案，同时实现了高效的数据记录与存储。

4结语

在煤矿工业生产中所应用的智能化技术，是结合自动化、无人化、信息化、数字化等特征，实现煤矿工业的高效有序运行。现阶段所应用的智能化技术虽然在煤矿工业生产中取得了一定的成效，但还无法满足当前煤矿工业高效生产的运行需求，加上我国多数煤矿生产区域地质矿井条件一般，还需要在现有智能化技术的基础上建立可靠的运行软件系统，进而实现多个子系统的高度耦合，推进煤矿工业智能化运行。

参考文献:

［1］孙磊．浅析煤矿发展趋势及EBZ型掘进机的改造［J］．经济与社会发展研究，(02):21．

［2］韩世杰．电气智能化在煤矿生产中应用现状分析［J］．当代化工研究，(04):1－2．

［3］俞茜，陈洲．浅析煤矿工业以太环网的建设与应用［J］．科技与创新，(12):1－14．

作者：高远 单位：山西义棠煤业有限责任公司