臧震儒新汶矿业集团内蒙能源长城五矿 煤矿开采技术发展现状及智能技术探索
煤矿开采中的智能开采技术臧震儒
我国对煤炭的需求数量日益增加，传统煤矿开采技术已无法满足当前国家建设与发展的需求，国内煤矿综合开采技术借助精准陀螺仪对煤炭储层进行高精度定位，在原有记忆割煤、过载保护等实用性功能基础上，增添了红外线摄像功能和雷达探测防碰撞功能。这些技术正处于研发的起步阶段，然而，它们对我国未来煤矿事业的深入发展有着不容忽视的重要作用。
关键词:煤矿开采；现状；智能开采技术
1前言
煤矿是我国经济发展里重要的支柱型产业，它关系到广大人民群众的生活与生产，它和国家经济的可持续发展有重要关系。然而，煤矿开采中存在各种不安全因素，比如塌方、瓦斯泄漏等，这致使我国煤矿产业无法满足新时期经济发展需求。运用智能开采技术于传统煤矿开采模式当中，能有效提高煤矿开采的安全性和效率，还能在减少企业开发成本的同时优化国内产业经济结构，对煤矿技术创新意义重大，其目的是保障煤矿产业顺利发展并提高煤矿开采安全性 。文中简要论述了国内煤矿智能化开采技术的现状，针对我国智能开采技术的发展趋势给出了一些建议，可供参考、借鉴。
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2我国智能开采技术的现状
2.1远程干预无人化采煤工艺
国内智能化开采达成了“工作面无人”的目标，在有一定人工干预时实现模糊控制采煤工艺，其煤矿开采系统智能化功能有这些方面：系统有不同层面、多个视角的感知力，支持各类工作信息远程交互，构建高速网络通道；工作面的协同集中控制和采煤设备智能化快速记忆截割能安全、稳定自动运行；煤流平衡控制系统全面自动化，多功能采煤机和运输体系能自动适应，刮板运输机链条张力监督与控制和智能化软件兼容；多元化煤矿开采设备能相互协调、稳定运行，针对不同开采情况设置相应设备参数。
2.2矿井虚拟现实技术
综采工作面运用高仿真虚拟现实技术构建一个三维采矿环境，利用此环境模拟采矿作业过程，模拟采矿所涉及的加工生产工艺，模拟相关机械设备的操作，操作人员能深度融合虚拟和现实系统，构建稳定、高效的人机交互机制，在任何操作环境和操作时间段都可进行模拟。除此之外，矿井虚拟和现实技术能对物体大小、性质等参数进行扫描，记录物体状态，收集参数和信息存储到空间以控制物体运动，锁定空间状态并构建自然规律，通过计算机屏幕展示与现实开采情况相近的三维内容。此外，采矿作业有具体情况，煤炭生产系统有平面图，各类设备参数运作会形成动态化信息，比如设备运作时长、设备总产能、煤炭设备间距等相关动态化信息，结合具体煤炭开采情况构建不同生产系统进行客观模拟，以此满足与改善煤炭生产评价系统。需要注意的是，虚拟现实系统里包含两种不同的控制机制。这两种控制机制分别是自主模式和飞行模式。2.3远程遥控技术
智能化采煤生产使用的远程遥感技术，具备高灵活度、高适应性的特性，不过在实际运用时，要严格遵循以下几个方面的原则：
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以采煤机记忆截割为基础，通过人们远程干预的方式操作，结合多功能煤炭采集运输设备实现自动化控制，借助就地控制达到综采设备智能感知的效果，还利用各种视频监督与控制的方式实现全天候即时的管理。
在煤矿开采过程中，在整个地面以及相关巷道等具有一定危险性的工作区域内，都会设置完整且健全的网络通信设备。智能开采控制设备的运用，有效解决了传统煤炭开采以单机为基础的单一化思路，构建出一个以多元化、成套化的系统总控制网络化信息综合判断为核心的音机装备，为实现煤炭开采智能化打下坚实基础。将采煤机、液压支架、刮板输送、转载机、带式输送设备、强流供液机、电力供给与稳定系统等融合成一个整体系统，接着依据实际控制内容和情况去了解决策模型与结果，以此确保综合采矿设备能稳定、安全且可持续地运作。
3我国煤矿智能化开采技术的发展
3.1厚煤层与薄煤层智能化综采技术
运用当前主流的无线电通信技术，能有效减少煤炭开采井下作业中缆线的使用量，可确保整个煤炭开采地下作业环境更安全、更整洁。将无线电通信技术应用于煤炭开采作业，既能有效降低煤炭开采的人力成本和物质成本投入，又能提高井下数据的采集速度和画面传输质量。在煤矿下方的巡检人员中配置先进的智能化信息装备，这能有效增强巡检人员的防护能力，也能增强其生存能力，还能让巡检人员运用无线通信技术，运用自动化技术，与监控中心保持即时联络，这对提高巡检人员的安全具有重要意义。在进行智能化煤炭开采时，应当构建一个完善且系统化的灾害全方位防控系统，运用高精度传感器确认井下瓦斯浓度，对油气等危险性物质的数值进行即时监控。若采集到的数值高于上限阀值，煤机运作将自动终止，在灾害预防与控制系统监控下，采煤作业能安全、稳定进行，还能利用采集的数据进行3D模拟，进而制定出最合理、最有效的煤炭开采方案。
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