智能矿山建设国内外现状分析.docx

智能矿山建设国内外现状分析 目前，国内外智能矿山建设聚焦于智能开采，实现少人、无人的智能化采矿是当前国际采矿界研究的热点。 一、国外现状分析 美国和澳大利亚煤炭企业在矿山智能化建设方面走在了前面。井工矿工作面通过采用大功率电牵引采煤机、电液控制的液压支架和具有软启动功能的刮板输送机,实现了工作面三机的自动化及井下环境安全信息实时监测；露天矿通过矿用卡车的智能化改造，实现了卡车无人驾驶。 （一）井工矿 早在2001年，澳大利亚联邦科学与工业研究组织首次提出了长壁自动化控制(LASC)技术，其后综采长壁工作面自动控制委员会(Longwall Automation Steering Committee, LASC)开展了煤矿综采自动化和智能化技术的研究，采用军用高精度光纤陀螺仪和定制的定位导航算法获知采煤机的三维坐标，实现工作面自动找直等智能化控制。 国际主要煤机生产厂商美国久益公司（JOY，现属小松公司）和卡特彼勒公司（Caterpillar）融合先进技术，利用电液控制系统和工作面控制系统，实现了简单地质条件工作面的自动化开采。小松公司提出了“520”演进思路（即综采工作面5人采煤—2人采煤—无人化采煤），利用成套装备高可靠性和单机设备高度自动化的优势，可做到工作面内“设备自动运行、两人跟机干预”，工作面单班人员减少到3～5 人。 小松公司推出的智能开采服务中心(Intelligent Mining Service Center, IMSC) 可实时监控煤矿设备运行，提交运行分析报告，指导矿井提高运行管理水平，合理安排设备检修。澳大利亚Anglo矿业公司采用IMSC系统，在布里斯班总部设置总调度室，对所管辖矿井进行实时监控，利用数据监测与分析系统分析生产过程设备运行参数，对矿井生产给予指导，取得了提高产能、减人提效的经济效益。 总体而言，国外先进矿山企业和主要设备制造厂商在共同推动矿山智能化开采，目前尚没有井工煤矿采煤工作面内无人操作的自动化采煤应用案例，对于复杂地质条件下的井下智能开采技术，仍需进一步研究。 （二）露天矿 由设备生产厂商主导，露天矿卡车无人驾驶技术和系统已经投入实际应用。 澳大利亚所罗门(Solomon)露天铁矿利用卡特矿山之星（MineStar）系统，实现了卡车无人驾驶和矿山车辆管理、生产现场管理、安全避让、设备诊断、调度协同指挥等功能，大幅减少了现场人员，实现了安全高效生产。 小松公司与力拓公司紧密协作，研发了自动运输系统（Autonomous Haulage System，AHS），并应用于澳大利亚皮尔巴拉（Pilbara）地区的矿山。系统将自动化卡车与推土机、装载机和铲有机配合，使得自卸车能在无人操作的情况下实现复杂的装载、运输和卸载循环的自动运行，有效提高了生产效率和安全性，延长了轮胎寿命，节省燃油并减少排放，降低了总体运行成本。小松公司正在研发没有驾驶室的无人驾驶矿用卡车，使用四轮驱动和四轮转向技术，保证车辆具备更好的控制和可操作性，利用无线网络和障碍物检测技术实现无人驾驶。 二、国内现状分析 我国煤炭以井工开采为主，近10年来，通过智能化开采技术与装备的创新研发，在薄和较薄煤层智能化综采，大采高和超大采高智能化综采以及特厚煤层综放开采智能化技术与装备方面实现技术突破，全部装备实现了国产化。同时，创新开采理念和智能化生产模式，形成了“集控中心可视化远程控制割煤，工作面无人操作”、“无人跟机作业，有人安全值守”等开采理念，构建了“以工作面自动控制为主，集控中心远程干预为辅”的工作面智能化生产模式，实现了智能采煤技术的深刻变革，已建成一批现代化特大型安全高效煤矿，为全面推进智慧矿山建设和智能化开采发展奠定了基础。 在露天智能开采方面，国内大型矿用卡车生产企业以及华为等IT和互联网技术公司正在开展无人驾驶技术与系统的研究，并已在露天煤矿投入现场验证，但距离商用化还尚待时日，需要多方协作，加大技术创新和研发力度，形成具有中国特色、技术自主可控的无人驾驶解决方案，实现露天煤矿的安全高效生产。 目前中煤、陕煤、同煤、兖矿、平煤、山东能源、冀中能源等煤炭生产企业都在积极探索智能矿山建设，建成了一批高水平的智能化矿井。如陕煤黄陵矿业，实现“顺槽监控中心2人可视化远程干预控制，工作面内1人巡视”的常态化生产，工作面生产作业人员由11人递减至3人，生产效率提高25%。2016年9月，山东能源集团枣矿集团在滨湖煤矿16108工作面成功运行首套国产化薄煤层智能化采煤机组，对采高米左右实现了“采高就是煤厚”，避免了割顶破底，混煤热值提高400大卡/千克以上，实现了远程控制、液压支架自动跟机移架、自动补液、采煤机记忆截割等功能。 伴随技术的进步和发展，AA集团一直在加速推进煤矿的自动化、信息化、数字化和智能化建设。2013年底，