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煤矿智能化开采现状及展望

摘要：随着信息技术的飞速发展，智能控制技术逐渐被科研院所和煤炭企业应用于煤矿开采中来，促使煤矿企业深入研究煤矿智能化开采技术，探索信息技术与自动化开采之间的关系，将智能控制技术运用到自动化开采技术中来，推动煤炭开采朝着高效、便捷、无人化、智能化方向高速度发展，必然对煤炭智能化开采产生深远影响。

关键词：智能化开采；智能化系统；现状

中图分类号：TD67文献标志码Ａ

引言

随着社会对煤炭资源需求量的不断提高，迫使煤矿企业在资源利用、环境保护、开采工艺、技术装备、安全管理等方面进行变革，智能控制技术逐渐被煤炭企业应用于煤矿开采中来。在进行智能化开采的过程中，各煤矿应结合自身条件多方位全面考虑，采用适合本矿井实际智能化开采技术，以实现煤炭开采的经济、安全、高效、节能、智能化发展。煤矿企业在未来发展过程中，还要根据企业自身的实际情况，不断研发新型的智能化管理方法，提高智能化应用水平，从而提高企业的生产效率和安全性。

1煤矿智能开采现状

近10年来，国际采矿设备公司均在大力发展智能采矿装备及相关技术，如瑞典的山特维克公司、阿特拉斯科普柯公司等，不仅开发了大量自动化或智能化采矿设备，而且研发了多种智能矿山的技术与装备系统；加拿大国际镍公司除固定设备实现自动化外，铲运机、凿岩台车、井下汽车均实现了无人驾驶，井下基本不需要设置工作人员。

以网络信息技术为代表的高新技术迅速发展，现代信息技术的应用与发展使得矿山的自动化或智能化开采成为可能，我国在一个新的起点开展智能开采技术研究。目前，我国自动化及信息化水平尚不能满足智能开采要求；缺少具有自主知识产权的井下综合通信、定位导航等实现智能开采的支撑技术与软件平台；智能化开采相关技术研究力量分散，未能形成强大的研发团队。智能开采采用现代高新技术提升传统产业，推动我国矿产资源开发向高效、安全、绿色与可持续发展，增强我国矿业行业的核心竞争能力。煤矿企业应结合实际状况选择智能化开采技术，在保证施工安全基础上，推动煤矿业发展提出了煤矿工作面自动化控制技术的发展平台，对煤矿工作面自动化、智能化、制约因素及目前发展中存在的问题进行深入检索与剖析，为煤矿工作面智能开采技术研究提供了便利。

2煤矿智能化开采关键技术

2.1智能控制技术

智能控制系统是在智能感知系统基础上成立的，其中主要包含工业互联网技术、大数据技术、自动化技术等。按照开采智能化程度区分，并将其划分为远程控制、机器人控制与自主控制三个等级，有利于提高智能化开采水平。应用智能开采技术可将采煤、运输、动力与安全等多个环节整合到一处，一方面实现了对矿井设备的集中控制及统筹管理，另一方面通过人工远程操控配合综采设备实现了自动化采煤。系统融合了数字化、可视化、自动化及智能化技术，使三机配套装备无缝结合，实现对综采设备的远程监控及控制功能；依据主煤流系统运行状态，协调控制刮板运输机、转载机、破碎机、采煤机之间的平行协作关系，实现煤炭智能化开采。

2.2综采智能化管理平台

煤矿企业构建综采智能化管理平台，必须充分结合自身实际情况，以通信和网络技术为基础，利用国内外先进技术手段，科学构建综采工作面智能化管理系统。该系统包含的模块具有极强的多样性，如故障分析模块、环境监测模块及监控模块等。在科学利用监控模块的情况下，智能化管理平台监控煤矿知智能化开采过程，针对综采设备运行偏差问题以及周围环境变化问题及时采取措施调整综采设备的运行状态；故障分析模块在机械设备运行故障时，对故障点的原因进行深入分析，将汇总报告传输至智能化管理平台，工作人员远程控制解决故障，对煤矿实现精细化智能开采作业具有重要意义[2]。

2.3实时交互技术

煤炭的智能化开采过程中，远程监控端随时采集设备的状态信息，设备和人员之间随意建立连接；通过智能化管理平台实时交互，综采设备可根据其他设备运行信息对自身进行调整。有效提升综采设备联合运行性能，远程控制采煤机、刮板运输机、破碎机及转载机的运行状态，远程控制采煤机、液压支架联动状态；依据主煤流系统运行状态，实现采煤机的变频调速，协调控制刮板运输机、转载机、破碎机、采煤机运行的功能。以视频监控全工作面设备运行状态、煤壁状态，运用电气自动化控制支架系统，调整液压支架高度使其与煤层厚度相适应；通过电气自动化控制技术的具体应用，不断优化综采设备协同运作方式，完善煤炭智能化开采系统；实时交互技术应严格依照相关标准对该项技术进行开发，从而创新煤矿智能化开采技术[3]。

2.4远程监督型控制技术

远程监督型控制技术可使智能开采技术结合人工智能智慧、机器设备与煤岩介质之间形成一种交互关系，通过整个生产过程实时动态响应的信息集成，实现采矿设备的集中控制。在煤炭智能开采过程中，利用传感器网络技术，实现生产过程、矿山安全、设备运转的监控与数据自动采集和可