智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析
来源:用户上传
作者:
摘 要：我国煤炭资源十分丰富，煤炭相关产业也是我国經济的主要来源，因此煤矿开采的相关技术成为了近几年来我国研究的主要对象。现阶段在我国煤炭的开采过程中仍然存在着一定问题，为了进一步提高煤矿的安全生产，煤炭的开采技术已经朝着现代化方向发展。本文作者主要讨论了智慧煤矿与智能化开采关键核心技术。
关键词：智慧煤矿；开采；核心技术
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.077
0 引言
煤炭在世界上被称为最经济的石化能源，对于我国来讲，煤炭一直占据着主要地位。但是在现阶段我国的煤炭开采过程中出现了很多问题，因此急需要采用现代化的科技手段来消除煤炭开采过程中的各类问题。
1 智慧煤矿平台的简要介绍
智慧煤矿是采用现代化的理念将物联网、云计算、大数据、人工智能等现代技术融合到煤矿的开采过程中，让煤矿的开采变得智能化，实现煤矿安全生产全过程的自动化。智慧煤矿的主要目标是形成煤矿产业的完全智能化。另一方面，智慧煤矿还要符合我国现阶段对于环境保护的要求，让整个开采过程中实现绿色化、环保化。智慧煤矿平台实际上是融合了8个方面的子平台，其中包括了综合管理平台、煤矿井下定位导航平台、矿井采掘运输信息管理平台、视频监控及三维景象平台、危险感知报警平台、智能化无人工作系统管理平台、井下机器人管理平台以及全矿井设备管理平台。这8个平台在实际应用的过程中相互影响、相互联系，工作人员通过综合性管理平台对这8个子平台进行分级管理，实现煤矿开采的智能化、环保化、绿色化。
2 智慧煤矿与智能化开采的关键技术
智能化开采是智慧煤矿平台的核心系统，为了保障煤矿的开采效果，在智能化开采系统应用的过程中有几项关键技术，下文笔者分别进行分析。
2.1 精准定位系统
在进行煤矿开采的过程中为了保证煤矿开采能够按照计划逐步推进，必须进行精准的定位。但是众所周知，在矿井中并没有复杂的电磁信号也不能接收到卫星信号，因此实现定位导航的难度会有所加大。在现阶段我国应用的定位系统中基于GIS的定位信息系统是运用最广泛的技术之一，其包含了5个方面的核心技术。分别为高精度适用于复杂磁场环境的导航技术、局部定位导航芯片技术、井下高速无线通信技术、井下高精度定位技术以及井下导航避让技术。这5个技术的应用能够让井下的定位系统更加精确，进一步保障煤矿的顺利开采。
2.2 井下环境检测技术
对于煤矿井下来讲，由于其潮湿、复杂的电磁环境会严重制约着探测技术的应用，因此井下环境检测技术就成为了现阶段我国煤矿行业对井下现状分析的重要技术。环境检测、振动探测等识别技术已经成为了我国煤矿井下环境感知的核心技术，这些技术主要包含了4个方面。分别为高精度穿透技术、煤炭探测传感器、基于网络的采掘装备传感器以及特定物理环境探测仪。这4种技术相互联系、相互工作，进而能够更加精确的将井下复杂、极端环境信息传输到地面，实现煤矿开采过程中的直接探测。
2.3 数据分析系统
数据分析是智慧煤矿与智能化开采的关键系统。因为智慧煤矿集成了8个子平台的运行，因此无论从技术的层面还是实际操作的层面数据分析都是至关重要的。数字煤矿的逻辑模块需要从众多传感器中获取煤矿井下的实际数据，通过对这些数据的有效分析挖掘出煤矿开采的相关规律，并将其顺利应用在智能开采的控制过程中。精确的数据分析系统能够帮助人们更加清晰地了解煤矿开采中遇到的问题和瓶颈并加以解决。
2.4 视频监控技术
虽然有了相关技术设备的支持，但是为了便于管理员了解井下作业的实时情况，视频监控技术就显得尤为重要。对于煤矿井下视频监控技术来讲，实际上是通过指挥中心的视频监测系统实时观察到煤层倾角变化以及井下开采时设备的运转情况。操作人员可以通过显示器实时了解井下工作的具体情况，避免在生产的过程中出现问题。视频监控技术能够帮助工作人员进一步对煤矿开采的进程以及各种传感器的运转情况实时了解。视频监控技术的应用还可以在智慧煤矿系统出现问题时通过人工干预的方式进行解决，进一步保证煤矿开采的顺利进行。
2.5 井下机器人技术
众所周知，矿井的地理环境十分复杂。复杂的地理环境也在一定程度上给矿井工人带来了安全隐患。基于这些问题现阶段我国已经研发出了井下机器人来处理煤矿井下的技术难题。井下机器人能够代替人工去完成相应的操作，进一步方便了井下作业人员。但是现阶段井下机器人仍然存在着耗电高、无法自我修复等问题亟待解决。
3 结束语
综上所述，在现阶段我国煤矿开采过程中已经应用了智慧煤矿系统。虽然这项技术还不成熟，但是无论在效率上还是在煤矿开采量上都为我国的煤矿行业带来了极大的便利，但是现阶段这项技术仍然有很多关键性的难题亟待解决。本文作者针对智慧煤矿平台进行了简要介绍，对智能化开采的核心技术进行了详细分析，希望能够给业界人士带来一定的参考价值，在未来让智能化开采技术更好的应用在煤矿行业，让我国的煤矿开采真正实现智能化、绿色化、环保化。
参考文献：
[1]王国法，杜毅博.智慧煤矿与智能化开采技术的发展方向[J].煤炭科学技术，2019，47（01）：1-10.
[2]高有进，罗开成，张继业.综采工作面智能化开采现状及发展展望[J].能源与环保，2018，40（11）：167-171.
[3]王国法，张德生.煤炭智能化综采技术创新实践与发展展望[J].中国矿业大学学报，2018，47（03）：459-467.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14707989.htm
