導(dǎo)語(yǔ)：智能化技術(shù)在煤礦工業(yè)的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:隨著近些年來(lái)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)煤礦工業(yè)已經(jīng)逐漸應(yīng)用了高端技術(shù)及智能化裝備，提高了煤炭工業(yè)的自動(dòng)化程度和安全系數(shù)。本文主要探究了現(xiàn)階段我國(guó)煤礦工業(yè)中智能化開(kāi)采的現(xiàn)狀及特點(diǎn)，再結(jié)合實(shí)際情況，簡(jiǎn)要敘述了智能化技術(shù)在煤礦工業(yè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:智能化技術(shù);煤礦工業(yè);特點(diǎn);具體應(yīng)用

我國(guó)現(xiàn)存的煤炭資源十分豐富，是目前我國(guó)重要的基礎(chǔ)能源之一。由于煤炭資源屬于不可再生能源，對(duì)煤炭進(jìn)行勘查和開(kāi)采具有一定的系統(tǒng)性和復(fù)雜性，在煤炭開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用智能化技術(shù)，可以保障煤炭開(kāi)采設(shè)備充分發(fā)揮出其自身作用。同時(shí)可以解決煤礦在開(kāi)采過(guò)程中所出現(xiàn)的沖擊地壓、礦井漏水、瓦斯泄漏等問(wèn)題。如此可以得知，煤礦工業(yè)中智能化技術(shù)的應(yīng)用是未來(lái)我國(guó)煤礦由粗放生產(chǎn)到精細(xì)化轉(zhuǎn)型的必然趨勢(shì)。

1推動(dòng)中國(guó)煤礦智能化建設(shè)與發(fā)展

眾所周知，中國(guó)煤炭資源在不同地區(qū)的開(kāi)采上有著非常明顯的差別。開(kāi)采時(shí)不僅要保證特厚煤層開(kāi)采相對(duì)穩(wěn)定的煤炭資源，而且要確保地質(zhì)條件相對(duì)較差的薄煤層得到有效開(kāi)采。尤其是一些老礦區(qū)，本身的地質(zhì)條件十分復(fù)雜，有多種不同的災(zāi)害類(lèi)型，加上開(kāi)采時(shí)機(jī)器自動(dòng)化程度較低，這給采礦的整體工作帶來(lái)了難度。因此，煤礦開(kāi)采的相關(guān)管理人員必須不斷加快煤炭生產(chǎn)方式的改革與創(chuàng)新，科學(xué)合理地使用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，通過(guò)資源合理消耗和勞動(dòng)力合理消耗，實(shí)現(xiàn)煤礦智能化經(jīng)濟(jì)高效的開(kāi)采。在新的時(shí)代背景下，煤炭生產(chǎn)企業(yè)與智能技術(shù)有效結(jié)合，逐步實(shí)現(xiàn)煤礦智能化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，通過(guò)生產(chǎn)全過(guò)程逐步實(shí)現(xiàn)智能化操作管理，不但從根本上保證了煤礦開(kāi)采整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的低耗、低排放，而且對(duì)煤炭工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展具有重大意義。對(duì)煤礦信息基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)改造，包括傳感器、攝像機(jī)等信息傳感設(shè)備，包括地下傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等信息服務(wù)設(shè)施。與此同時(shí)，提出了工作面有人巡邏、無(wú)人操作的智能采礦工作模式，實(shí)現(xiàn)減少人力、提高效率的基本發(fā)展目標(biāo)，確保最終的智能化開(kāi)采的應(yīng)用效果［1］。

2現(xiàn)階段我國(guó)煤礦智能化開(kāi)采的現(xiàn)狀及特點(diǎn)

2．1我國(guó)煤礦智能化開(kāi)采的現(xiàn)狀

目前我國(guó)煤炭工業(yè)自動(dòng)化綜合管理技術(shù)，主要通過(guò)智能化技術(shù)的應(yīng)用改善煤炭工業(yè)生產(chǎn)中的挖掘機(jī)械，但是隨著我國(guó)煤炭生產(chǎn)行業(yè)不斷向高水平發(fā)展，自動(dòng)化綜合管理技術(shù)的控制水平和控制規(guī)模的要求也逐漸提高，加速了我國(guó)煤炭工業(yè)中機(jī)電智能化技術(shù)的進(jìn)步。但是我國(guó)煤炭工業(yè)自動(dòng)化綜合管理技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家還具有一定的差距，因此如果想要提升我國(guó)煤炭開(kāi)采生產(chǎn)過(guò)程中的安全性，為煤炭工業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，那么就需要不斷對(duì)自動(dòng)化綜合管理技術(shù)進(jìn)行改善和創(chuàng)新。

2．2我國(guó)煤礦智能化開(kāi)采的特點(diǎn)

目前我國(guó)煤炭開(kāi)采過(guò)程中所使用的井下智能化設(shè)備，主要有刮板運(yùn)輸機(jī)、采煤機(jī)、帶式輸送機(jī)、液壓支架等，同時(shí)煤炭開(kāi)采過(guò)程中自動(dòng)刨煤設(shè)備主要有刮板輸送機(jī)、刨煤機(jī)、薄煤層液壓支架等。這些智能化設(shè)備可以充分地提高煤炭生產(chǎn)工作中的生產(chǎn)效率，同時(shí)還可以保障煤炭生產(chǎn)作業(yè)中的安全性能。在對(duì)煤炭資源進(jìn)行輸送的過(guò)程中，煤炭工業(yè)通過(guò)應(yīng)用智能化綜合管理技術(shù)可以更好地對(duì)煤炭進(jìn)行清洗和選擇，可以有效地提高煤炭在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用價(jià)值和利用率，為煤炭工業(yè)在經(jīng)營(yíng)發(fā)展中創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益［2］。

3我國(guó)煤礦工業(yè)中智能化技術(shù)的具體應(yīng)用

3．1煤礦軌道交通智能監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)

從目前的角度來(lái)看，煤礦軌道交通智能監(jiān)控與信息共享將成為未來(lái)軌道交通監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。具體地說(shuō)，信息化在軌道交通監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。根據(jù)煤礦井下軌道交通的實(shí)際情況，相關(guān)技術(shù)人員設(shè)計(jì)安裝了一套信息化的煤礦軌道交通監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的實(shí)用性，以精確的機(jī)車(chē)定位系統(tǒng)和機(jī)車(chē)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及信息識(shí)別系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用合理有效的技術(shù)手段，優(yōu)化軌道運(yùn)輸進(jìn)路選擇和區(qū)間閉鎖，以保證軌道運(yùn)輸?shù)陌踩蜋C(jī)車(chē)的實(shí)時(shí)采集。

3．2智能記憶切割技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的智能記憶切割技術(shù)是將人工智能化與自動(dòng)化采煤機(jī)示范刀充分融合，通過(guò)智能記憶切割技術(shù)便可以學(xué)習(xí)和記憶傳統(tǒng)人工在割煤過(guò)程中的循環(huán)操作。該功能在應(yīng)用中可以應(yīng)用位移型調(diào)高油缸或自動(dòng)化采高軸編碼器，在煤礦工業(yè)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位工作面采高，通過(guò)智能化技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，還可實(shí)現(xiàn)該裝置在煤礦作業(yè)面上自動(dòng)定位工作面位置。

3．3人工遠(yuǎn)程干預(yù)控制技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的人工干預(yù)控制技術(shù)，主要是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能化技術(shù)等，借助一體化軟件平臺(tái)監(jiān)測(cè)工作設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而對(duì)煤礦工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化控制。通過(guò)人工遠(yuǎn)程干預(yù)控制技術(shù)可以對(duì)煤礦生產(chǎn)中的一體化煤機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、煤礦工作頁(yè)面輸送控制系統(tǒng)、煤礦工作平臺(tái)供電系統(tǒng)、煤礦開(kāi)采5G通信控制裝置、煤礦工業(yè)超前支架控制系統(tǒng)、煤礦開(kāi)采平臺(tái)泵站控制系統(tǒng)等進(jìn)行統(tǒng)一控制，協(xié)調(diào)好煤礦各個(gè)操作平臺(tái)及系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性，提高煤礦設(shè)備的工作效率［3］。

3．4視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的視頻監(jiān)控技術(shù)，主要將視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與煤礦工業(yè)生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)相結(jié)合，進(jìn)而在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中24h監(jiān)控煤礦機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀況和煤礦內(nèi)部煤層傾角所發(fā)生的變化，操作者通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)便可以在第一時(shí)間掌握煤礦工業(yè)生產(chǎn)中傳感器的運(yùn)行狀況，以及煤礦開(kāi)采中的煤層進(jìn)展，保證煤礦開(kāi)展工作的順利進(jìn)行。

3．5智能化綜合技術(shù)的應(yīng)用

由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，煤礦工業(yè)生產(chǎn)中各種災(zāi)害事故也越來(lái)越多。所以在引進(jìn)智能采煤技術(shù)時(shí)，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，建立一套綜合性的安全保障機(jī)制，再根據(jù)收集的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息進(jìn)行效益分析，提高智能采煤的水平。通過(guò)智能化開(kāi)采控制裝置的應(yīng)用，有效地解決了單機(jī)開(kāi)采的傳統(tǒng)思想，并在此基礎(chǔ)上建立了一套以系統(tǒng)化、通用性和網(wǎng)絡(luò)化信息綜合評(píng)價(jià)為核心的可視化控制裝置，為煤礦開(kāi)采智能化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。將采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、皮帶輸送機(jī)、大電流送煤機(jī)、供電系統(tǒng)等結(jié)合成統(tǒng)一的整體，并根據(jù)實(shí)際情況和控制內(nèi)容，掌握決策模型和決策結(jié)果，確保礦井設(shè)備穩(wěn)定、一體化安全持續(xù)的運(yùn)行。

3．6瓦斯排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

目前中國(guó)的煤炭開(kāi)采方式以深井為主。在相對(duì)封閉的空間(如深井)遇到明火或高溫?zé)嵩?，極易發(fā)生爆炸，造成人員傷亡。與此同時(shí)還需要進(jìn)行后期處理，嚴(yán)重影響了采礦進(jìn)度。目前，采煤機(jī)智能技術(shù)的發(fā)展方向是采用預(yù)先設(shè)定的程序和指令，使系統(tǒng)能夠感知地下環(huán)境，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將信息傳送到地面控制終端，使采煤機(jī)的智能化發(fā)展方向是:利用預(yù)先設(shè)置的程序和指令，使系統(tǒng)能夠感知地下環(huán)境，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將信息傳送到地面控制終端，這樣工作人員就不必進(jìn)入地下，迅速了解具體的地下情況，并根據(jù)實(shí)際情況制訂最佳的開(kāi)采方案。瓦斯災(zāi)害防治是保證煤礦安全生產(chǎn)的首要條件，是最重要的任務(wù)之一。而排水是實(shí)現(xiàn)瓦斯災(zāi)害有效控制的重要措施之一，但要將現(xiàn)有的瓦斯排放監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用起來(lái)，現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)參數(shù)還不夠全面，對(duì)瓦斯抽放系統(tǒng)的安全保護(hù)作用不大，整體能耗大，運(yùn)行效率低。為徹底突破傳統(tǒng)條件下的限制，采用單一的控制方式，可結(jié)合泵房氣體運(yùn)行的具體情況，合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化和智能控制技術(shù)和系統(tǒng)，推動(dòng)無(wú)人值守氣體泵房的建設(shè)與應(yīng)用。智能技術(shù)的提出與應(yīng)用，不僅能實(shí)現(xiàn)瓦斯災(zāi)害的實(shí)時(shí)、有效的監(jiān)測(cè)，而且能盡可能地避免重大災(zāi)害和事故，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的發(fā)展模式。智能檢測(cè)系統(tǒng)還能適當(dāng)減少人力投入，提高日常工作效率，保證設(shè)備的使用壽命。另外建立和應(yīng)用煤礦智能系統(tǒng)的過(guò)程中，主要以檢測(cè)功能作為煤礦智能系統(tǒng)的基本組成部分，通過(guò)合理規(guī)劃合理使用，實(shí)現(xiàn)了煤礦開(kāi)采的智能化。其最明顯的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)采系統(tǒng)具有獨(dú)立的知識(shí)庫(kù)，知識(shí)維護(hù)相對(duì)方便，推理也比較簡(jiǎn)單。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不需要精確的數(shù)學(xué)模型就能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的合理應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用中煤礦智能化系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控等組成。第一，在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析語(yǔ)言檢測(cè)環(huán)節(jié)，一般都由智能模塊直接構(gòu)成。在應(yīng)用過(guò)程中，這些模塊可以有效地實(shí)時(shí)檢測(cè)和分析傳感器的整體狀態(tài)。并利用該系統(tǒng)可直接將這些數(shù)據(jù)通過(guò)通信模塊發(fā)送到計(jì)算機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)合理的控制;第二，在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控環(huán)節(jié)，主要包括CPU控制、管理控制軟件等部分，這些主動(dòng)技術(shù)手段在應(yīng)用過(guò)程中，由于大部分都有自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的支持，所以可以直接對(duì)由模塊傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)、集成和分析。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析，可以提出有針對(duì)性的解決方案，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高效的數(shù)據(jù)記錄與存儲(chǔ)。

4結(jié)語(yǔ)

在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的智能化技術(shù)，是結(jié)合自動(dòng)化、無(wú)人化、信息化、數(shù)字化等特征，實(shí)現(xiàn)煤礦工業(yè)的高效有序運(yùn)行?，F(xiàn)階段所應(yīng)用的智能化技術(shù)雖然在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中取得了一定的成效，但還無(wú)法滿足當(dāng)前煤礦工業(yè)高效生產(chǎn)的運(yùn)行需求，加上我國(guó)多數(shù)煤礦生產(chǎn)區(qū)域地質(zhì)礦井條件一般，還需要在現(xiàn)有智能化技術(shù)的基礎(chǔ)上建立可靠的運(yùn)行軟件系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多個(gè)子系統(tǒng)的高度耦合，推進(jìn)煤礦工業(yè)智能化運(yùn)行。

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作者：高遠(yuǎn) 單位：山西義棠煤業(yè)有限責(zé)任公司