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摘要:隨著近些年來我國科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，我國煤礦工業(yè)已經(jīng)逐漸應(yīng)用了高端技術(shù)及智能化裝備，提高了煤炭工業(yè)的自動化程度和安全系數(shù)。本文主要探究了現(xiàn)階段我國煤礦工業(yè)中智能化開采的現(xiàn)狀及特點，再結(jié)合實際情況，簡要敘述了智能化技術(shù)在煤礦工業(yè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:智能化技術(shù);煤礦工業(yè);特點;具體應(yīng)用

我國現(xiàn)存的煤炭資源十分豐富，是目前我國重要的基礎(chǔ)能源之一。由于煤炭資源屬于不可再生能源，對煤炭進行勘查和開采具有一定的系統(tǒng)性和復(fù)雜性，在煤炭開采過程中應(yīng)用智能化技術(shù)，可以保障煤炭開采設(shè)備充分發(fā)揮出其自身作用。同時可以解決煤礦在開采過程中所出現(xiàn)的沖擊地壓、礦井漏水、瓦斯泄漏等問題。如此可以得知，煤礦工業(yè)中智能化技術(shù)的應(yīng)用是未來我國煤礦由粗放生產(chǎn)到精細化轉(zhuǎn)型的必然趨勢。

1推動中國煤礦智能化建設(shè)與發(fā)展

眾所周知，中國煤炭資源在不同地區(qū)的開采上有著非常明顯的差別。開采時不僅要保證特厚煤層開采相對穩(wěn)定的煤炭資源，而且要確保地質(zhì)條件相對較差的薄煤層得到有效開采。尤其是一些老礦區(qū)，本身的地質(zhì)條件十分復(fù)雜，有多種不同的災(zāi)害類型，加上開采時機器自動化程度較低，這給采礦的整體工作帶來了難度。因此，煤礦開采的相關(guān)管理人員必須不斷加快煤炭生產(chǎn)方式的改革與創(chuàng)新，科學(xué)合理地使用先進的技術(shù)和設(shè)備，通過資源合理消耗和勞動力合理消耗，實現(xiàn)煤礦智能化經(jīng)濟高效的開采。在新的時代背景下，煤炭生產(chǎn)企業(yè)與智能技術(shù)有效結(jié)合，逐步實現(xiàn)煤礦智能化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，通過生產(chǎn)全過程逐步實現(xiàn)智能化操作管理，不但從根本上保證了煤礦開采整個生產(chǎn)過程的低耗、低排放，而且對煤炭工業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展具有重大意義。對煤礦信息基礎(chǔ)設(shè)施進行升級改造，包括傳感器、攝像機等信息傳感設(shè)備，包括地下傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等信息服務(wù)設(shè)施。與此同時，提出了工作面有人巡邏、無人操作的智能采礦工作模式，實現(xiàn)減少人力、提高效率的基本發(fā)展目標(biāo)，確保最終的智能化開采的應(yīng)用效果［1］。

2現(xiàn)階段我國煤礦智能化開采的現(xiàn)狀及特點

2．1我國煤礦智能化開采的現(xiàn)狀

目前我國煤炭工業(yè)自動化綜合管理技術(shù)，主要通過智能化技術(shù)的應(yīng)用改善煤炭工業(yè)生產(chǎn)中的挖掘機械，但是隨著我國煤炭生產(chǎn)行業(yè)不斷向高水平發(fā)展，自動化綜合管理技術(shù)的控制水平和控制規(guī)模的要求也逐漸提高，加速了我國煤炭工業(yè)中機電智能化技術(shù)的進步。但是我國煤炭工業(yè)自動化綜合管理技術(shù)與西方發(fā)達國家還具有一定的差距，因此如果想要提升我國煤炭開采生產(chǎn)過程中的安全性，為煤炭工業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益，那么就需要不斷對自動化綜合管理技術(shù)進行改善和創(chuàng)新。

2．2我國煤礦智能化開采的特點

目前我國煤炭開采過程中所使用的井下智能化設(shè)備，主要有刮板運輸機、采煤機、帶式輸送機、液壓支架等，同時煤炭開采過程中自動刨煤設(shè)備主要有刮板輸送機、刨煤機、薄煤層液壓支架等。這些智能化設(shè)備可以充分地提高煤炭生產(chǎn)工作中的生產(chǎn)效率，同時還可以保障煤炭生產(chǎn)作業(yè)中的安全性能。在對煤炭資源進行輸送的過程中，煤炭工業(yè)通過應(yīng)用智能化綜合管理技術(shù)可以更好地對煤炭進行清洗和選擇，可以有效地提高煤炭在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用價值和利用率，為煤炭工業(yè)在經(jīng)營發(fā)展中創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益［2］。

3我國煤礦工業(yè)中智能化技術(shù)的具體應(yīng)用

3．1煤礦軌道交通智能監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)

從目前的角度來看，煤礦軌道交通智能監(jiān)控與信息共享將成為未來軌道交通監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。具體地說，信息化在軌道交通監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。根據(jù)煤礦井下軌道交通的實際情況，相關(guān)技術(shù)人員設(shè)計安裝了一套信息化的煤礦軌道交通監(jiān)控管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有較強的實用性，以精確的機車定位系統(tǒng)和機車實時監(jiān)測及信息識別系統(tǒng)為基礎(chǔ)，采用合理有效的技術(shù)手段，優(yōu)化軌道運輸進路選擇和區(qū)間閉鎖，以保證軌道運輸?shù)陌踩蜋C車的實時采集。

3．2智能記憶切割技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的智能記憶切割技術(shù)是將人工智能化與自動化采煤機示范刀充分融合，通過智能記憶切割技術(shù)便可以學(xué)習(xí)和記憶傳統(tǒng)人工在割煤過程中的循環(huán)操作。該功能在應(yīng)用中可以應(yīng)用位移型調(diào)高油缸或自動化采高軸編碼器，在煤礦工業(yè)中實現(xiàn)自動定位工作面采高，通過智能化技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)相結(jié)合，還可實現(xiàn)該裝置在煤礦作業(yè)面上自動定位工作面位置。

3．3人工遠程干預(yù)控制技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的人工干預(yù)控制技術(shù)，主要是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能化技術(shù)等，借助一體化軟件平臺監(jiān)測工作設(shè)備數(shù)據(jù)庫，進而對煤礦工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)遠程化控制。通過人工遠程干預(yù)控制技術(shù)可以對煤礦生產(chǎn)中的一體化煤機遠程控制系統(tǒng)、煤礦工作頁面輸送控制系統(tǒng)、煤礦工作平臺供電系統(tǒng)、煤礦開采5G通信控制裝置、煤礦工業(yè)超前支架控制系統(tǒng)、煤礦開采平臺泵站控制系統(tǒng)等進行統(tǒng)一控制，協(xié)調(diào)好煤礦各個操作平臺及系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性，提高煤礦設(shè)備的工作效率［3］。

3．4視頻監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的視頻監(jiān)控技術(shù)，主要將視頻監(jiān)測系統(tǒng)與煤礦工業(yè)生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)相結(jié)合，進而在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中24h監(jiān)控煤礦機電設(shè)備的運行狀況和煤礦內(nèi)部煤層傾角所發(fā)生的變化，操作者通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)便可以在第一時間掌握煤礦工業(yè)生產(chǎn)中傳感器的運行狀況，以及煤礦開采中的煤層進展，保證煤礦開展工作的順利進行。

3．5智能化綜合技術(shù)的應(yīng)用

由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，煤礦工業(yè)生產(chǎn)中各種災(zāi)害事故也越來越多。所以在引進智能采煤技術(shù)時，要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，建立一套綜合性的安全保障機制，再根據(jù)收集的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息進行效益分析，提高智能采煤的水平。通過智能化開采控制裝置的應(yīng)用，有效地解決了單機開采的傳統(tǒng)思想，并在此基礎(chǔ)上建立了一套以系統(tǒng)化、通用性和網(wǎng)絡(luò)化信息綜合評價為核心的可視化控制裝置，為煤礦開采智能化奠定了堅實的基礎(chǔ)。將采煤機、液壓支架、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、皮帶輸送機、大電流送煤機、供電系統(tǒng)等結(jié)合成統(tǒng)一的整體，并根據(jù)實際情況和控制內(nèi)容，掌握決策模型和決策結(jié)果，確保礦井設(shè)備穩(wěn)定、一體化安全持續(xù)的運行。

3．6瓦斯排放監(jiān)測系統(tǒng)

目前中國的煤炭開采方式以深井為主。在相對封閉的空間(如深井)遇到明火或高溫?zé)嵩矗瑯O易發(fā)生爆炸，造成人員傷亡。與此同時還需要進行后期處理，嚴(yán)重影響了采礦進度。目前，采煤機智能技術(shù)的發(fā)展方向是采用預(yù)先設(shè)定的程序和指令，使系統(tǒng)能夠感知地下環(huán)境，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將信息傳送到地面控制終端，使采煤機的智能化發(fā)展方向是:利用預(yù)先設(shè)置的程序和指令，使系統(tǒng)能夠感知地下環(huán)境，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將信息傳送到地面控制終端，這樣工作人員就不必進入地下，迅速了解具體的地下情況，并根據(jù)實際情況制訂最佳的開采方案。瓦斯災(zāi)害防治是保證煤礦安全生產(chǎn)的首要條件，是最重要的任務(wù)之一。而排水是實現(xiàn)瓦斯災(zāi)害有效控制的重要措施之一，但要將現(xiàn)有的瓦斯排放監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用起來，現(xiàn)有的監(jiān)測參數(shù)還不夠全面，對瓦斯抽放系統(tǒng)的安全保護作用不大，整體能耗大，運行效率低。為徹底突破傳統(tǒng)條件下的限制，采用單一的控制方式，可結(jié)合泵房氣體運行的具體情況，合理應(yīng)用計算機、自動化和智能控制技術(shù)和系統(tǒng)，推動無人值守氣體泵房的建設(shè)與應(yīng)用。智能技術(shù)的提出與應(yīng)用，不僅能實現(xiàn)瓦斯災(zāi)害的實時、有效的監(jiān)測，而且能盡可能地避免重大災(zāi)害和事故，真正實現(xiàn)無人值守的發(fā)展模式。智能檢測系統(tǒng)還能適當(dāng)減少人力投入，提高日常工作效率，保證設(shè)備的使用壽命。另外建立和應(yīng)用煤礦智能系統(tǒng)的過程中，主要以檢測功能作為煤礦智能系統(tǒng)的基本組成部分，通過合理規(guī)劃合理使用，實現(xiàn)了煤礦開采的智能化。其最明顯的優(yōu)點是開采系統(tǒng)具有獨立的知識庫，知識維護相對方便，推理也比較簡單。在實際應(yīng)用過程中，不需要精確的數(shù)學(xué)模型就能實現(xiàn)系統(tǒng)的合理應(yīng)用，在實際應(yīng)用中煤礦智能化系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)場監(jiān)控和遠程監(jiān)控等組成。第一，在進行數(shù)據(jù)分析語言檢測環(huán)節(jié)，一般都由智能模塊直接構(gòu)成。在應(yīng)用過程中，這些模塊可以有效地實時檢測和分析傳感器的整體狀態(tài)。并利用該系統(tǒng)可直接將這些數(shù)據(jù)通過通信模塊發(fā)送到計算機上，從而實現(xiàn)合理的控制;第二，在現(xiàn)場監(jiān)控環(huán)節(jié)，主要包括CPU控制、管理控制軟件等部分，這些主動技術(shù)手段在應(yīng)用過程中，由于大部分都有自動監(jiān)測系統(tǒng)的支持，所以可以直接對由模塊傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)進行分類、集成和分析。通過對數(shù)據(jù)的分析，可以提出有針對性的解決方案，同時實現(xiàn)了高效的數(shù)據(jù)記錄與存儲。

4結(jié)語

在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的智能化技術(shù)，是結(jié)合自動化、無人化、信息化、數(shù)字化等特征，實現(xiàn)煤礦工業(yè)的高效有序運行?，F(xiàn)階段所應(yīng)用的智能化技術(shù)雖然在煤礦工業(yè)生產(chǎn)中取得了一定的成效，但還無法滿足當(dāng)前煤礦工業(yè)高效生產(chǎn)的運行需求，加上我國多數(shù)煤礦生產(chǎn)區(qū)域地質(zhì)礦井條件一般，還需要在現(xiàn)有智能化技術(shù)的基礎(chǔ)上建立可靠的運行軟件系統(tǒng)，進而實現(xiàn)多個子系統(tǒng)的高度耦合，推進煤礦工業(yè)智能化運行。

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作者：高遠 單位：山西義棠煤業(yè)有限責(zé)任公司