关于智能化开采在高风险煤矿的应用

原国勇

摘 要：在分析煤矿智能化开采的演进及其特征的基础上，结合自身从事煤矿开采安全性方面的工作经验，有侧重点论述了煤矿智能化开采技术在高风险煤矿的创新发展要点，希望对于全面提升高风险煤矿的安全性采矿水平有所帮助。

关键词：煤矿开采;智能化开采;高风险煤矿;安全性

在信息化时代背景下，煤矿的智能化开采则是必然的发展趋势，也是对于全面提升高风险煤矿的开采安全性的重要保障，符合时代发展的趋势和潮流。在新时期背景下，我们应从各方面充分发挥好信息技术的优势，全面提升煤矿智能化开采水平，有效解决传统煤矿开采中存在的问题，帮助煤矿企业更好地实现预期的经营目标。

1 煤矿智能化开采的演进及其特征

第一，在全面开展爆破开采环节中，大都是涉及到落煤、装煤、运煤、支护、采空区处理等工序内容，在此阶段中主要人工装煤、运煤、爆破落煤等工作，总体的人力消耗比较大，井巷工程则是基础设施，人员伤亡较为严重。

第二，在全面推广机械化的开采过程中，大都是选择煤机装备来替代原本的人工劳动，能大大解放生产力。比如，选择综合机械化采煤的方式，主要涉及到液压支架、刮板输送机、采煤机等类型。其中，主要生产要素则是煤机装备，通过人工来进行煤机装备的操作。这些设备的主要动力则是电力。在传统的井巷工程基础中，则电力设施建设不可或缺。

第三，在全面推广智能化开采过程中，主要就是保障煤机装备的智能化远程控制，主要能有效实现无人化、少人化的操作方案，从而进一步全面降低煤矿人员伤亡率，特别适用于高风险煤矿的开采。在智能化系统中，智能系统、智能装备以及高素质的信息化人才则是主要生产要素，系统中涉及到的大量的智能控制器、智能感知传感器、数据采集设备、通信网络、人工智能系统等内容，能有效推动煤矿开采中各个环节的智能化发展，充分展示出信息技术的优势，并将其融入到煤矿生产的实践环节中。

2 煤矿智能化开采技术在高风险煤矿的创新发展

2.1 从实际出发创新地质信息系统，实现探测技术装备的逐步完善

结合煤矿开采的实际情况，只有保障高质量的地质信息，方可以全面有效应对高风险煤矿的开采要求，保障实现预期的煤矿开采的安全性。从这个角度来看，我们应从细节出发全面掌握煤矿地质信息的内容，保障实现地质信息的整合和优化，为今后的智能化开采奠定基础。在此过程中，需要进行地质数据资料的自动化采集以及获取，通过先进设备来开展高质量的采集数据的分析和处理，有效保障满足构建四维动态模型，这样能从多角度来积极构建多源矿井四维GIS云平台，实现良好的三位电子图管理要求，满足智能化煤矿开采的要求。结合地质数据的共享情况，应配置相应的软件系统，实现高效工作模式。当前还需要结合实际来进行实现体系创新，实现矿井信息的自动更新。一是，重视全面构建矿井4D云GIS平台，充分利用好平台优势，能全面实现矿井GIS图件、生产数据、地质地震资料的一体化处理，全面保障充分满足大数据技术背景下的数据共享服务要求，有效能借助于移动客户端来开展高质量的矿图管理工作;二是，通过全数字高密度三维地震数据采集技术的逐步完善，保障能符合矿井的实际情况来实现物探水平全面提升，并从实际需求来全面保障钻孔岩性探测技术的推广，开展高质量的3D地震数据采集技术。

2.2 不断提升平台核心功能，充分保障数据支撑

在构建煤矿安全生产管控一体化平台的过程中，能充分利用好智能化集成技术，不仅顺利实现预期的调度工作，还应满足控制任务要求，全面保障煤矿生产的安全性问题，也是智能化系统的关键内容。在集成平台中，能有效实现各分支系统监控点的视频流、数据流和信息流的有效汇聚，便于满足相应各个矿区的子系统的对接，有效实现运行控制和安全生产管理紧密结合。在相应的工业标準规范要求下，集成了大数据技术、云计算、人工智能、地理信息系统、工业软件等，满足实现符合高风险煤矿中多元数据融合、数据智能化采集、生产智能控制、决策智能化管理、信息发布、联动报警以及移动互联等作用。

2.3 智能化工作面设计的关键技术

在全面推动智能化开采的实践中，应重点落实好井下设备的运行状态、位置信息以及姿态测量等工作。从这个角度来看，应保障能获取高清视频井下图像，能有效实现三维成像技术，快速而准确地判定综采设备的实时动态化信息。借助于工作面三维成像技术的快速发展，能全面从整体上掌握具体的实时开采情况，大都是通过先进的三维激光扫描来实现。考虑到煤矿工作面的特殊情况，大都是呈现出高粉尘浓度且光线亮度有限等情况，则应具备相应的配置低亮度感光元件、防尘镜头等，一般来说，这里主要选择CCD元件的感光元件。在实践应用中，考虑到井下的GPS信号较弱，难以保障精确定位的要求，大都是选择惯性导航来实现综采工作面的定位工作。

2.4 无人化运输

针对煤矿井下的运输方面的问题，为了从全面提升安全性的角度出发，重点应用人为因素、设备缺陷等角度进行分析，并能实现优化运输设备的调度工作，保障满足预期的设备运输效果。无人驾驶技术则是未来的发展必然趋势，能大大降低安全事故发生的频率，也有利于全面保障设备的更新发展。结合调度的实际情况，应保障井下运输装备的合理化配置，全面借助于智能化技术的优势，实现更高层次的稳定性、安全性的要求。通过在传输方案的智能化设计，实现调度系统的进一步优化，通过精确分析的数据资料，全面开展无人化运输工作，同时，这种方案也能有效降低物资损耗的问题。

3 结语

综上所受，结合当前的煤矿智能化开采工作的实际情况，在较为全面论述了煤矿智能化开采的演进及其特征的基础上，重点落实了如何充分融入信息技术的优势，积极开展煤矿智能化开采技术装备的研发，这样方可以全面有效提升高风险煤矿的开采安全性，帮助煤矿企业获得更多的经济效益。

参考文献：

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