智慧煤礦與智能化開采技術的發(fā)展方向

智慧煤礦與智能化開采技術的發(fā)展方向摘要：在現(xiàn)階段的社會中，隨著我國社會主義經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及國民生活品質(zhì)的持續(xù)提升，煤炭資源已然變成了我國經(jīng)濟發(fā)展以及國民生活中具有不可或缺作用的關鍵組成部分之一。而且在近幾年，有關企業(yè)和部門為了提高煤炭資源的開采力度以及煤炭資源的使用成效，有關開采工藝的創(chuàng)新工作已經(jīng)成為了此領域完善過程中的重要工作環(huán)節(jié)，其中智慧煤礦和智能化開采技術就是完善的關鍵工藝之一。關鍵詞：智慧煤礦；智能化開采技術；發(fā)展方向；經(jīng)濟效益1智慧煤礦技術架構做好智慧煤礦頂層設計是保證智慧煤礦建設沿著正確方向的首要條件。智慧煤礦應基于一套標準體系、構建一張全面感知網(wǎng)絡、建設一條高速數(shù)據(jù)傳輸通道、形成一個大數(shù)據(jù)應用中心、開發(fā)一個業(yè)務云服務平臺，面向不同業(yè)務部門實現(xiàn)按需服務。其總體架構包括8大智慧系統(tǒng)：①地下精準定位導航系統(tǒng)；②隨掘隨采精準探測地質(zhì)信息系統(tǒng)；③智能快速掘進和采準系統(tǒng)，礦井通風、供排水、主副運智能系統(tǒng)；④工作面智能開采系統(tǒng)；⑤危險源智能預警與災害防控系統(tǒng)；⑥礦井全工位設備設施健康智能管理系統(tǒng)；⑦煤礦地面分選運銷與生態(tài)建設智能系統(tǒng);⑧煤礦物聯(lián)網(wǎng)綜合智能管理系統(tǒng)。智慧煤礦總體架構如圖1所示。(點也1I?說想丑?坦坦業(yè)山蛭尖二J柏(點也1I?說想丑?坦坦業(yè)山蛭尖二J柏UIB的有算向用粗也而.11|.哄??〔中削山rKllllI樞宇時I費I，」..圖1智慧煤礦總體架構智慧煤礦智能系統(tǒng)設計建設的基本原則是要以網(wǎng)絡融合安全、信息互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享交換、功能協(xié)同聯(lián)動為智慧煤礦實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全部功能的總原則。在智慧煤礦頂層設計和建設中，遵循“打通信息壁壘”、鏟除“信息煙囪”、消除“信息孤島”、避免“重復建設”的技術方法，要遵循采礦規(guī)律，實現(xiàn)人工智能與采礦工藝技術深度融合。智能開采是智慧煤礦的核心，智能感知、智能決策和自動控制是智能化開采的三要素。智能開采區(qū)別于一般自動化開采的顯著特點是設備具有自主學習和自主決策功能，具備自感知、自控制、自修正的能力。具備這樣能力的智能化綜采系統(tǒng)才能充分地響應生產(chǎn)環(huán)境變化，實現(xiàn)真正意義上的智能化開采，實現(xiàn)有限條件下的無人開采目標。2智能化開采技術的發(fā)展2.1精準定位系統(tǒng)技術在煤礦開采過程中，進行精確的定位工作非常重要，以確保按照生產(chǎn)計劃充分開發(fā)和實施安全開采。在煤礦中，由于煤礦環(huán)境復雜以及電磁信號的接收特性差，難以實現(xiàn)定位和導航。在精密定位系統(tǒng)技術的發(fā)展中，它主要是基于GIS定位系統(tǒng)來集成各種先進技術，例如：復雜磁場環(huán)境下的導航技術、本地定位和導航芯片技術、地下高速無線技術、精確的地下定位技術和地下障礙物的預防技術等可以使定位系統(tǒng)技術更加準確，確保各種煤礦開采作業(yè)的順利開展，并取得良好的經(jīng)濟效益。2.2現(xiàn)場環(huán)境檢測技術由于煤礦開采現(xiàn)場相對較為復雜，并且還具有一定的潮濕性，這樣對煤礦開采工作的開展帶來了一定的影響，還會導致安全事故的產(chǎn)生。然而，在智能化開采技術發(fā)展的過程中，通過利用現(xiàn)場環(huán)境檢測技術中的環(huán)境檢測、振動探測等功能，對開采現(xiàn)場中存在的異常或者危險點進行識別，并且將識別信息和數(shù)據(jù)快速上傳到調(diào)度中心，這樣可以有助于提升煤礦開采現(xiàn)場的安全性。另外，在現(xiàn)場環(huán)境檢測技術發(fā)展的過程中，需要注重技術功能之間的聯(lián)系性，這樣可以確保該項技術的準確性，促使該項技術可以應用到較為復雜的開采環(huán)境中。2.3數(shù)據(jù)分析技術數(shù)據(jù)分析技術是智能采礦的關鍵部分，因為智能煤礦由不同的平臺操作系統(tǒng)組成（如圖2所示）。因此，對諸如實際操作平臺和技術平臺之類的數(shù)據(jù)和信息進行分析非常重要。在應用數(shù)據(jù)分析技術時，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，利用此數(shù)據(jù)，可以有效地分析和提取煤礦開采的相關信息，并將其應用于煤礦開采，以確保煤礦開采的效率和實施智能煤礦開采模式。另外，通過使用數(shù)據(jù)分析技術，可以為相關人員執(zhí)行各種任務，從而使工作相對方便，準確地了解采礦問題并及時解決，以確保各項任務的順利進行。圖2智能采礦數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)示意圖2.4視頻監(jiān)控技術盡管我國煤礦行業(yè)在發(fā)展的過程中，得到了很多先進技術和設備的支持，但是由于一些因素的影響，還會出現(xiàn)一些問題，影響其生產(chǎn)的效率。然而，通過利用視頻監(jiān)控技術可以通過利用指揮中心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對煤層傾斜角的變化進行實時監(jiān)測，時刻分析其生產(chǎn)情況，這樣一旦發(fā)生任何的意外可以得到有效解決，進而降低安全事故的產(chǎn)生。同時，利用視頻監(jiān)控技術可以了解煤礦開采現(xiàn)場的具體情況，并且通過傳感器的運轉情況進行實時勘察，若是情況需要，可以利用人工干預的方式進行有效解決，確保各項工作開展的有效性，提升其生產(chǎn)效率，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟效益。3發(fā)展的主要方向發(fā)展智能煤礦和智能采礦技術的主要目的是將各種技術形式融入其中，逐步完善智能化，自動化采礦方式，取得良好的經(jīng)濟效益和生產(chǎn)效率。以下是對智能煤礦和智能采礦技術發(fā)展方向的分析和解釋。①實際上，在智能煤礦和智能采礦技術的發(fā)展中，已經(jīng)根據(jù)煤層的地質(zhì)條件和現(xiàn)狀發(fā)展了相對較高的檢測技術、分析技術和監(jiān)測技術。根據(jù)煤礦開采情況，制定采礦計劃，以確保所有任務順利進行。同時，使用各種先進技術可以有效降低成本，查明危險區(qū)域和生產(chǎn)缺陷，并避免各種異?，F(xiàn)象。②針對特定，復雜的生產(chǎn)現(xiàn)象，可以自動識別智能煤礦和智能采礦技術，可以有效地實施統(tǒng)一的遠程控制操作，并可以加強不同國家的設備連接以提供情報。③使用智能煤礦和智能采礦技術還可以減少煤炭資源的大量消耗，實行環(huán)境友好的運營模式，并鼓勵煤炭工業(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方面，可以相應地調(diào)整工地條件，及時糾正異常現(xiàn)象，減少事故發(fā)生次數(shù)，確保安全生產(chǎn)方法的實施。結語：我國煤炭企業(yè)的未來發(fā)展趨勢就是智能化煤礦與智能化開采，將頂層的設計工作做好是進行智能化煤礦與智能化開采的基礎，也是重要前提，應堅持正確的原則，合理科學地規(guī)劃智慧煤礦的總體框架，并建立完善的工作管理體系，同時，結合技術進步，進一步提升各系統(tǒng)智能化水平，構建多產(chǎn)業(yè)鏈、多系統(tǒng)集成的煤礦智能化系統(tǒng)，建成智能感知、智能決策、自動執(zhí)行的智能化煤礦，使煤炭開采工作的安全系數(shù)得到進一步的提高，促進我國煤炭企業(yè)更好更快地發(fā)展。參考文獻：李首濱.智能化開采研究進展與發(fā)展趨勢[J].煤炭科學技術，2019,47(10):102-110.王宗超.智慧煤礦建設與智能化開采關鍵核心技術分析[J].中國新技術新產(chǎn)品，2