浅谈智能矿山建设中安全管理的重要性

余成富

陕西彬长集团大佛寺矿业有限公司、机电队 陕西 咸阳 713500

1 智能矿山建设概述

随着我国工业水平的不断提升，工业智能化是大势所趋，隶属于采掘工业的矿山业智能化建设对于提高煤炭行业的信息化管理水平和企业竞争力具有重大的作用。智能矿山的各个部分相当于将原本各自运行的系统体系通过信息化的技术手段进行一体化操作管理，并通过云计算技术集中处理大量数据，为矿山装上一个现代化的数字大脑。

实际上早在20世纪90年代，我国就已经提出发展自动化矿山的研究，其重点在于提高机械与电气设备的自动化水平，让用于采掘、输送的机械设备和其它设备能够在最长时间范围内脱离人工操作，实现自动化运行，既减少了工人在井下的停留时间，也提高了生产效率。随着近几年以来网络通信的发展，智能矿山的实质转变成为集合了地质勘探、规划设计、建井施工、安全生产、经营管理的完整体系，达到工作中各个过程的信息共享的目的，避免了信息孤岛的出现，同时也使采煤、掘进、供电运输、通风和给排水等生产系统运行过程更加具体化，实现了物与人的远程交流。

2 智能自动化技术在矿山设备中的应用

智能矿山建设最根本的体现便是智能自动化技术在各种矿山设备中的应用，设备的智能化将人类劳动力彻底的解放了出来，同时也更加的容易进行进一步的管理，可以说智能自动化技术在矿山设备中的不断应用大幅度推动了矿山行业的发展[1]。

2.1 矿山设备中常用的机械设备

2.1.1 采矿设备

我国属于发展中国家，有着众多的农业资源和矿业资源，而随着矿产行业的不断发展，采矿技术也是日新月异，我国矿业可以分为金属矿和非金属矿两大类型，而针对不同类型的矿场则需要采用不同的采矿设备。

金属矿的采矿设备一般包括挖掘机、提矸机、皮带运输机、粉碎机和转载机，首先使用挖掘机对矿产进行挖掘，而后将挖掘出的矿产经过提矸机分离其中的矸石，剩下的矿石则使用皮带运输机进行运输，并将大块的矿石使用粉碎机进行粉碎，最后在将所有的矿石通过转载机运输到其他的地方。而非金属矿的采矿设备则使用的是机械滚筒采机、刨机、弯曲刮板运输机和桥式转载机，首先通过机械滚筒采机将矿山进行采掘，而后通刨机将矿石进行挖掘，挖掘出的矿石则被弯曲刮板运输机运输到指定位置，最后在通过桥式转载机运输到其他地方。

2.1.2 选矿设备

矿石在被挖掘出来之后还需进行一定的挑选，才能根据其自身的质量进行相应的分类使用，矿山中的选矿流程一般为矿石破碎、输送、粉磨、筛选、选别、脱水等多个步骤，而选矿的机械设备也因功能不同而分为粉碎机、皮带输送机、粉磨机、筛分机和脱水设备等，正是不同设备间的相互配合，才能够更快更好的对矿石进行挑选。

2.2 智能自动化技术在矿山设备中的应用

在以往的矿山挖掘中，各类机械设备大多数都是依靠人力来进行的，不仅浪费时间、效率低下，而且还不能保证工人们的安全，具有着较高的安全风险，而自从智能自动化技术引用到矿山上的机械设备中之后，不仅保障了工人们的安全，还在减少人力成本的同时增加了矿石生产的总体效率。

2.2.1 智能自动化技术在矿山挖掘中的应用

矿石开采最重要的便是矿山开始的挖掘，一般采用的都是地下凿坑法，开始的挖掘工作做好了才能保证接下来矿山的开采顺利有序。智能自动化技术的应用可以使矿井钻探设备在进行矿山挖掘中根据程序的指定，合理的进行挖掘，不仅能够大幅度提升挖掘效率，还可以保障隧道的规模大小以及质量，使得接下来的开采工作更加方便，减少了更多的不利因素的影响。

2.2.2 智能自动化技术在矿石开采中的应用

智能自动化技术引入到矿石开采的机械设备中去，能够随时根据实际情况进行合理的计算分析，保证了机械设备开采的稳定性，增加了矿石的开采效率。

矿石运输也离不开智能自动化技术的应用，其可以完全顶替掉人力运输，只需一套机械运输设备便可轻易完成矿石开采运输的工作，从根本上减少了人力资源和时间资源，增大了运输效率，也有利于矿产行业进一步的发展。在我矿的变电所、水泵房采取了自动化控制系统，操作人员在地面即可实现变电所开关停送电、水泵房水泵开启和停止，改变了原先变电所、水泵房安排专职岗位工的工作模式，实现了在地面集中控制，2-3人便可以控制井下所有变电所和水泵房，从而节约了人力。

2.2.3 智能自动化技术在挑选矿石中的应用

矿石被开采出来后还需经过一定程度上的筛选，才能跟根据不同的矿石质量进行不同用途的处理，而以往的矿石挑选过程是最耗费人力的，而智能自动化技术的应用，不仅将劳动力解放出来，还能增加矿石挑选的质量与速度。

一方面矿石只需经过智能自动化技术设置好的程序的筛选设备便能够根据相关因素进行快速的分类，将不同类型不同质量的矿石输送到不同的指定位置，效率又快质量又高；另一方面筛选设备的应用具有较高的安全性与可靠性，因为程序的设定，筛选设备挑选出来的矿石都是较为符合指定要求的，且还可以保证工作人员的安全，设备自身如若发生故障也能够报警，并进行自我诊断，将发生故障的部位反馈给工作人员。因此，智能自动化技术在矿石挑选中的应用不仅减少了生产成本，还增加了生产效率。

2.3 矿山设备中的智能自动化技术应用发展分析

2.3.1 无轨采矿

随着智能自动化技术在矿山设备中应用的愈加广泛，矿山采矿等流程也是逐渐发生了变化。在不断的发展过程中，矿山设备也随着智能自动化技术的愈加成熟而不断改进，无轨采矿便是采矿设备未来发展的目标，通过智能化自动化机械设备来实现矿山采矿的无轨化液压化。而且微机控制与设备故障预测以及诊断功能也能够防止采矿设备发生问题，确保了采矿设备在运行过程中的安全性和稳定性，推动矿山相关行业的快速发展。

2.3.2 连续采矿技术

传统人力采矿终将会随着社会的不断发展而被逐渐淘汰掉，一方面是因为其不仅有着高昂的人工成本支出，而且开采效率也是不稳定的，人工影响因素过于巨大；另一方面则是因为人工进行矿山开采存在着一定的安全风险，任何的失误都可能导致会威胁到工作人员的生命安全以及整体矿山的安全。而智能自动化技术应用到矿山设备之后便能够将大多数人力全部解放出来，还可以使用相关矿山机械设备进行不间断矿石开采，既保证了开采的安全性又保证了开采的整体效率，对于矿山企业盈利来说有着极其重要的作用。

2.3.3 遥控采矿设备

矿山采矿过程中环境一般情况下都是较为复杂恶劣的，工作人员长期在矿山中进行矿石开采的话会因为恶劣环境的长时间影响引发各种疾病，对工作人员的身体健康有着严重的危害。而且在矿山中也可能发生各种各样的突发情况，具有着较大程度的突发危险可能性，而在将智能自动化技术应用到矿山设备之中以后，在一定程度上便能够通过相关技术实施远程遥控矿山设备进行矿石开采、运输等相应工作的进行[2]。遥控矿山设备虽然技术还不是较为成熟，但是在特殊环境中已经有了较多的应用，而且所取得的应用效果也是较为良好的，不仅保证了矿石开采的绝对安全，还提升了矿石开采的整体效率。矿山设备未来的发展趋势也是不断趋向于遥控采矿设备的，只有这样才能够保证矿山相关企业跟随时代的脚步，不断走在技术的最前沿，不断推动着自身向前快速的发展。

2.3.4 智能矿山设备

在矿山设备智能自动化技术发展的过程中，智能矿山设备的不断应用，不仅大幅度提高了矿山整体采矿效率，同时还能够最大程度上保证矿山矿石开采的整体质量。智能矿山设备能够根据输入的相关数据对不同种类质量的矿石进行具有目的性的挑选，通过对智能结构系统中集成传感器、控制器以及执行器等的运行来对矿山结构进行诊断，不断对矿山中较为健康的矿产资源机械能开采，既保证了矿山整体的安全性，又保证了矿山矿石资源利用率的最大化。同时智能矿山设备还从根本上保证了工作人员的安全性，即使某一设备出现故障也会自行发出警报传达至维修人员，维修人员只需要根据相应的提示便能够快速进行矿山设备维修，确保了智能矿山设备运行效率的最大化。

2.3.5 大力开发矿山机器人

矿山企业应加强矿山机器人相关项目的开发，通过利用智能自动化技术以及人工智能技术来实现制造采矿机器人的目的。大力开发矿山机器人，一方面是因为在矿山中有些任务是机械设备无法完成的，必须通过人力才能够实现，而使用人力的话又会对工作人员的生命安全造成较大程度的威胁，只有研发出先进的矿山机器人，才能够更好的实现矿山矿石的全方面开采。另一方面则是因为矿山机器人对于环境的适应以及使用年限都有着固定的标准值，应用容易管理，利用智能自动化技术大力开发矿山机器人对于推动矿山行业的发展有着极其重要的作用。

3 煤矿煤泥水防治具体措施

在智能矿山建设安全管理中经常会遇到各种各样的问题，其中比较严重的便是煤泥水可能发生的各种情况，工作面的煤泥水，经过工作面的皮带，拉倒主运输皮带期间会遇到一些问题：一是煤泥抛洒严重；二是大量的煤泥水进入水仓，造成水仓需水量缩小，清挖难度加大，同时对煤泥颗粒对水泵会造成损害，这些问题如若不能够很好的进行解决的话，那么将会严重影响到煤矿的整体效益。

3.1 煤泥抛洒严重防治措施

想要从根本上解决煤泥抛洒的问题，首先需要在向皮带上进行煤泥堆积时注意数量，确保所有的煤泥集中在皮带中央，尽可能的降低煤泥抛洒现象。除此以外，相关工作人员还可以通过对运输方式进行进一步的改进，引用更加先进的运输设备或者是对皮带做出一定的调整，保证煤泥运输工作更好的运行。

3.2 煤泥水进入水仓防治措施

想要防治煤泥水进入水仓对水泵造成影响，最关键的便是对水仓设计进行更改，根据煤矿的实际需求来对水仓的大小进行调整，不能完全局限于对应的设计手册，尽可能的在保证水仓满足煤矿需求的同时提升挖掘轻易程度，这样的话即使有较多的煤泥水流进水仓内，只要工作人员定期对水仓进行清理，便可以减少煤泥颗粒对水泵的影响，从而达到保证水仓顺利运行的目的。同时水煤泥要从源头上减少，最可靠的是采取清污分离技术，将工作面产生的水煤泥进行沉淀后进入水仓，煤矿常用回采后的采空区巷道作为煤泥水的沉淀空间，煤泥沉淀于采空区，澄清后的水排至水仓，减少了煤泥量，也保证了排水设备的正常运行。沉淀于水仓内的煤泥可采取矿用清仓机器人进行水仓煤泥清理作业。我矿采用了KPQY75型矿用清仓机器人，大大的提升了水仓煤泥的挖掘效率，确保水仓满足煤矿需求。同时这种方式采用遥控控制，确保了施工人员的安全。

4 加强智能矿山建设中安全管理的具体措施

4.1 加强监管力度和完善管理制度

虽然智能自动化技术在矿山设备中有着较为广泛的应用，但是想要将智能矿山建设的作用完全发挥出来，便离不开对矿山中安全管理工作的顺利开展，首先需要制定完善的管理制度，通过不同矿山设备的特性来选定具有专业知识素养的管理人员对其进行具体的管理，定时检查维护保养，当矿山设备出现问题时，管理人员也应当第一时间发现问题具体位置，并采取相应措施将问题解决掉[3]。其次还需要根据实际情况加强管理人员对于智能自动化矿山设备运行时的监管力度，确保每一台矿山设备的运行状态都在标准范围之内，以防设备故障造成重大影响的现象发生。

4.2 培养专业自动化技术人才

虽然智能自动化技术在矿山设备中应用能够取得较为良好的应用效果，但是这都是在基于相关操作人员专业知识素养过硬的基础上取得的。如若工作人员不熟悉具有智能化功能的矿山机械设备使用方法的话，那么不仅会降低矿山矿石开采的整体效率，而且还可能会对自身的安全造成一定程度上的威胁。培养专业自动化技术人才是扩大机械自动化技术在矿山设备中应用的关键措施，只有拥有了足够多的专业管理人员，才能够将智能化矿山建设设备的功能作用完全发挥出来，才能够更加快速推动矿山相关行业的快速发展。

4.3 不断改进智能自动化技术

现如今智能自动化技术虽然已经足够成熟，但是仍然有着较大的进步空间，智能化技术相关行业应当持续加强对其技术的研究更新，针对现矿山矿石开采的具体情况来研究更加先进新颖的智能自动化技术以及智能自动化矿山设备，以此来达到不断满足矿山发展建设越来越多需求的目的。同时智能自动化技术的愈加成熟，也能够真正意义上实现矿山矿石开采人力的全部解放，不管是矿山开采前的探测设备，还是开采中的采矿、运输等相关设备都需要不断的进行技术革新，这样才能够保证智能矿山建设相关行业在推动社会经济发展的道路上不断起到越来越重要的作用。

4.4 加强对智能矿山的监测

在智能矿山建设中，监测系统将应当是无处不在的，其不仅需要能够对不同矿山设备的日常运行状态进行实时监测，并将其实际运行状态反应给相关工作人员，一旦设备出现问题便能够立即发出警报；还应当能够对工作人员进行监督，工作人员的任何操作都应该符合相关的规章制度且在绝对安全的情况下开展，这样才能够从根本上减少智能矿山建设对工作人员生命安全的威胁，从而也能够以此来达到推动矿山智能化建设发展的目的。

5 结束语

总而言之，智能化建设是矿山未来发展的主要趋向。人力的不足在矿山的发展过程中体现的越来越明显，矿山想要紧随时代的脚步推动自身的发展，那么首先便需要不断引入各种先进技术，使得矿山实现智能化建设；其次便是需要做好矿山建设中的安全管理工作，只有保证了运行过程中的绝对安全，才能够使得所有的工作都具有相应的意义，才能够更好的推动智能化技术在矿山的整体建设中进行应用。