煤矿采矿智能自动化技术在安全生产中的应用研究

＊李传钤

（昆明理工大学 云南 650031）

智能自动化技术在提高生产效率和质量的同时，也为安全生产带来了新的机遇和挑战。煤矿作为重要的能源产业，在国民经济中发挥着重要作用。由于采矿过程中存在着复杂的工作环境和高风险的操作，煤矿安全生产一直是一个备受关注的问题。为了提高煤矿安全生产水平，许多技术手段被引入到采矿过程中。其中，煤矿采矿智能自动化技术作为一种重要手段，被广泛应用于提高安全生产水平。

1.煤矿采矿智能自动化技术的应用对提高煤矿安全生产具有重要意义

随着科技的不断发展，智能自动化技术在煤矿采矿行业得到了广泛应用，其中包括煤矿采矿行业。在过去的几十年里，由于人为因素和技术限制，煤矿事故频发，给人们的生命财产安全带来了巨大威胁。因此，采用智能自动化技术来提高煤矿安全生产已成为一个迫切的需求[1-2]。

(1)智能自动化技术实现对采矿过程的全面监控和控制

传统的人工监控方式存在着人力资源有限、视野受限等问题，很难做到对整个采矿过程进行全面监控。而智能自动化技术可以通过传感器、摄像头等设备实时获取各个环节的数据，并将其传输到中央控制室进行分析和处理。

首先，智能自动化技术可以通过传感器实时获取各个环节的数据。例如，在矿井中安装温度、湿度、气体浓度等传感器，可以实时监测矿井内部的环境情况。这些数据会被传输到中央控制室，并通过专门的软件进行分析和处理。监测人员可以通过电脑屏幕上显示的数据了解到每个环节的运行状态，及时发现异常情况并进行处理。

其次，智能自动化技术还可以通过摄像头等设备对采矿过程进行全面监控。在采矿现场安装摄像头，可以实时拍摄并传输视频信号到中央控制室。监测人员可以通过电脑屏幕上显示的视频画面，对采矿现场进行实时观察和监控。

(2)减少人为因素对安全生产的影响

在传统的采矿过程中，操作人员长时间在恶劣环境下工作容易出现疲劳、注意力不集中等问题，增加了事故发生的风险。而智能自动化技术的应用可以将人员从危险环境中解放出来，将危险操作交给机器来完成。例如，在采矿过程中，可以使用智能自动化设备进行危险作业，如智能自动化钻孔设备取代人工钻孔。此外，智能自动化技术还可以实现对采矿设备的远程控制和操作，减少了人员在现场操作的需求，进一步降低了事故发生的概率。通过减少人为因素对安全生产的影响，智能自动化技术提高了煤矿安全生产水平。

(3)可以提高煤矿安全生产的效率和质量

传统的采矿过程中，由于人工操作存在一定的误差和不稳定性，往往导致生产效率低下和产品质量不稳定。而智能自动化技术可以通过精确控制和调节各个环节的参数来提高生产效率和产品质量。例如，在运输过程中使用自动导航系统可以减少运输时间和能源消耗；在筛分过程中使用自动控制系统可以实现精确筛分并提高产品质量。这些都可以有效地提高煤矿的生产效率和经济效益。

2.煤矿采矿智能自动化技术在预防事故方面的应用

在煤矿行业，事故的发生往往给人们的生命财产安全带来巨大威胁。为了提高煤矿的安全生产水平，采用智能自动化技术来预防事故已成为一种重要的手段[3]。

(1)智能自动化技术实现对采矿设备的实时监测

智能自动化技术通过传感器、仪表等设备实时获取采矿设备的运行状态和参数数据，实现对采矿设备的实时监测。这些数据会被传输到中央控制室进行分析和处理。监测人员可以通过电脑屏幕上显示的数据，了解每个设备的运行情况，及时发现异常情况并进行处理。例如，当某个设备温度异常升高或振动超过正常范围时，系统会自动发出警报并采取相应措施。

(2)智能自动化技术实现对工作环境的实时监测

煤矿工作环境复杂恶劣，存在着高温、高湿、有毒有害气体等多种危险因素。传统的人工监测方式往往需要人员长时间在危险环境中工作，存在着人身安全风险。而智能自动化技术可以通过安装传感器和监测设备来实时监测工作环境的温度、湿度、氧气含量等参数，并将其传输到中央控制室进行分析和处理。当环境参数超过安全范围时，系统会自动发出警报并采取相应措施，如开启通风设备、喷洒消防剂等，以保障工作人员的安全。

(3)智能自动化技术可以通过数据分析和预测来预防事故的发生

智能自动化技术可以通过对历史数据和实时数据进行分析和挖掘，以预防事故的发生。通过对采矿设备的振动、温度、压力等数据进行分析，可以识别设备故障的潜在迹象，并提前采取维修或更换措施，避免设备故障引发事故。同时，对工作环境中有毒有害气体、温度、湿度等数据进行分析，可以及时发现潜在的危险因素，并采取相应的防范措施。通过数据分析和预测，煤矿管理人员能够及时识别潜在的安全隐患，并采取预防措施，有效降低事故发生的风险。智能自动化技术为煤矿安全生产提供了强大的工具和手段，使得事故预防更加精准和可靠。

3.煤矿采矿智能自动化技术在事故处理方面的应用

一旦发生事故，智能自动化技术可以提供快速、准确的信息反馈，最大限度地减少事故损失，并保障人员安全[4]。

(1)智能自动化技术可以提供快速、准确的信息反馈

在传统的事故处理过程中，由于信息传递的依赖于人工报告和沟通，存在着信息传递不及时、不准确等问题。而智能自动化技术可以通过传感器、监测设备等实时获取事故现场的数据，并将其传输到中央控制室进行分析和处理。这样一来，相关人员可以通过电脑屏幕上显示的数据了解到事故现场的情况，包括事故发生位置、影响范围、可能存在的危险因素等。这种快速、准确的信息反馈能够帮助相关人员迅速了解事态发展情况，并做出正确决策和行动[5]。

(2)智能自动化技术可以最大限度地减少事故损失，并保障人员安全

在事故处理过程中，时间是非常宝贵的。智能自动化技术可以通过快速、准确的信息反馈帮助相关人员迅速做出正确决策并采取相应措施。这样一来，可以最大限度地减少事故的扩大范围和损失，并保障人员的安全。例如，在矿井透水事故中，智能自动化系统可以通过监测设备实时获取矿井水位、水质等数据，并根据这些数据进行分析和预测，提供相应的处理建议。相关人员可以根据系统提供的信息迅速采取措施，如封堵漏水点、疏散人员等，以最大限度地减少事故损失，并保障人员的安全[7]。

4.煤矿采矿智能自动化技术在培训与管理方面的应用

通过智能自动化技术可以实现对操作人员进行培训和管理，提高其操作技能和安全意识，减少人为操作错误导致的事故发生，从而提高煤矿的整体安全生产水平。

(1)智能自动化技术可以实现对操作人员进行培训

传统的培训方式往往需要将操作人员送到专门的培训机构进行集中培训，存在着时间和经济成本较高的问题。而智能自动化技术可以通过模拟仿真系统来模拟真实的采矿环境和操作过程，为操作人员提供实际操作经验。通过虚拟现实技术，操作人员可以在虚拟环境中进行各种采矿操作，并根据系统反馈进行纠正和改进。这种虚拟培训方式不仅能够降低培训成本，还能够提供更加真实、安全的培训环境，帮助操作人员快速掌握采矿技能。

(2)智能自动化技术可以实现对操作人员进行管理

在传统的操作管理中，往往需要人工记录和统计操作人员的工作情况，存在着信息不准确、管理不及时等问题。而智能自动化技术可以通过监测设备和传感器实时获取操作人员的工作数据，并将其传输到中央控制室进行分析和处理。这样一来，管理人员可以通过电脑屏幕上显示的数据了解到每个操作人员的工作情况，包括工作时间、操作频率、操作准确率等。这种实时监测和管理能够帮助管理人员及时发现问题，并采取相应措施进行纠正和改进。例如，当某个操作人员的操作频率过高或准确率过低时，系统会自动发出警报并提醒相关管理人员进行培训或调整工作安排。

(3)智能自动化技术可以提高操作人员的安全意识

在传统的培训过程中，往往只注重技术培训而忽视了安全意识的培养。而智能自动化技术可以通过模拟仿真系统来模拟真实的事故场景，并让操作人员在虚拟环境中体验事故发生后应该如何应对和处理。这种虚拟培训方式能够帮助操作人员提高对事故的预防和应急处理能力，增强其安全意识。此外，智能自动化技术还可以通过系统的安全提示和警报功能，提醒操作人员注意安全事项和操作规范。

综上所得，通过虚拟仿真系统，智能自动化技术可以提供实际操作经验，帮助操作人员快速掌握采矿技能。这种虚拟培训方式不仅能够降低培训成本，还能够提供更加真实、安全的培训环境。同时，智能自动化技术可以通过监测设备和传感器实时获取操作人员的工作数据，并将其传输到中央控制室进行分析和处理。这样一来，管理人员可以及时了解到每个操作人员的工作情况，并采取相应措施进行纠正和改进。

5.结论

煤矿采矿智能自动化技术在安全生产中的应用对提高煤矿安全具有重要意义。通过智能自动化技术实现对采矿过程的全面监控和控制，可以减少人为因素对安全生产的影响，降低事故发生的概率。智能自动化技术可以实时监测采矿设备和工作环境，及时发现潜在的安全隐患，并采取相应措施进行预防。一旦发生事故，智能自动化技术能够提供快速、准确的信息反馈，帮助相关人员及时做出正确决策和行动，最大限度地减少事故损失，并保障人员安全。此外，智能自动化技术还能够通过虚拟培训和实时数据管理提高操作人员的操作技能和安全意识，减少人为操作错误导致的事故发生。

在当前推进安全生产的背景下，加强对煤矿采矿智能自动化技术的应用和推广是非常必要的。通过不断探索和创新，可以进一步提高煤矿的安全生产水平，保障人员的生命财产安全。政府和企业应加大对智能自动化技术的投入和支持，提供必要的培训和技术支持，推动智能自动化技术在煤矿安全生产中的广泛应用。然而，智能自动化技术在推广应用过程中也面临一些挑战，如高成本、技术难题、人员培训等问题需要克服。因此，在推广应用智能自动化技术的过程中，需要综合考虑各种因素，并制定相应的政策和措施。