關(guān)于智能化開采在高風(fēng)險(xiǎn)煤礦的應(yīng)用

原國勇

摘 要：在分析煤礦智能化開采的演進(jìn)及其特征的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身從事煤礦開采安全性方面的工作經(jīng)驗(yàn)，有側(cè)重點(diǎn)論述了煤礦智能化開采技術(shù)在高風(fēng)險(xiǎn)煤礦的創(chuàng)新發(fā)展要點(diǎn)，希望對(duì)于全面提升高風(fēng)險(xiǎn)煤礦的安全性采礦水平有所幫助。

關(guān)鍵詞：煤礦開采;智能化開采;高風(fēng)險(xiǎn)煤礦;安全性

在信息化時(shí)代背景下，煤礦的智能化開采則是必然的發(fā)展趨勢(shì)，也是對(duì)于全面提升高風(fēng)險(xiǎn)煤礦的開采安全性的重要保障，符合時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)和潮流。在新時(shí)期背景下，我們應(yīng)從各方面充分發(fā)揮好信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，全面提升煤礦智能化開采水平，有效解決傳統(tǒng)煤礦開采中存在的問題，幫助煤礦企業(yè)更好地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的經(jīng)營目標(biāo)。

1 煤礦智能化開采的演進(jìn)及其特征

第一，在全面開展爆破開采環(huán)節(jié)中，大都是涉及到落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、采空區(qū)處理等工序內(nèi)容，在此階段中主要人工裝煤、運(yùn)煤、爆破落煤等工作，總體的人力消耗比較大，井巷工程則是基礎(chǔ)設(shè)施，人員傷亡較為嚴(yán)重。

第二，在全面推廣機(jī)械化的開采過程中，大都是選擇煤機(jī)裝備來替代原本的人工勞動(dòng)，能大大解放生產(chǎn)力。比如，選擇綜合機(jī)械化采煤的方式，主要涉及到液壓支架、刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)等類型。其中，主要生產(chǎn)要素則是煤機(jī)裝備，通過人工來進(jìn)行煤機(jī)裝備的操作。這些設(shè)備的主要?jiǎng)恿t是電力。在傳統(tǒng)的井巷工程基礎(chǔ)中，則電力設(shè)施建設(shè)不可或缺。

第三，在全面推廣智能化開采過程中，主要就是保障煤機(jī)裝備的智能化遠(yuǎn)程控制，主要能有效實(shí)現(xiàn)無人化、少人化的操作方案，從而進(jìn)一步全面降低煤礦人員傷亡率，特別適用于高風(fēng)險(xiǎn)煤礦的開采。在智能化系統(tǒng)中，智能系統(tǒng)、智能裝備以及高素質(zhì)的信息化人才則是主要生產(chǎn)要素，系統(tǒng)中涉及到的大量的智能控制器、智能感知傳感器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)、人工智能系統(tǒng)等內(nèi)容，能有效推動(dòng)煤礦開采中各個(gè)環(huán)節(jié)的智能化發(fā)展，充分展示出信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并將其融入到煤礦生產(chǎn)的實(shí)踐環(huán)節(jié)中。

2 煤礦智能化開采技術(shù)在高風(fēng)險(xiǎn)煤礦的創(chuàng)新發(fā)展

2.1 從實(shí)際出發(fā)創(chuàng)新地質(zhì)信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)探測(cè)技術(shù)裝備的逐步完善

結(jié)合煤礦開采的實(shí)際情況，只有保障高質(zhì)量的地質(zhì)信息，方可以全面有效應(yīng)對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)煤礦的開采要求，保障實(shí)現(xiàn)預(yù)期的煤礦開采的安全性。從這個(gè)角度來看，我們應(yīng)從細(xì)節(jié)出發(fā)全面掌握煤礦地質(zhì)信息的內(nèi)容，保障實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息的整合和優(yōu)化，為今后的智能化開采奠定基礎(chǔ)。在此過程中，需要進(jìn)行地質(zhì)數(shù)據(jù)資料的自動(dòng)化采集以及獲取，通過先進(jìn)設(shè)備來開展高質(zhì)量的采集數(shù)據(jù)的分析和處理，有效保障滿足構(gòu)建四維動(dòng)態(tài)模型，這樣能從多角度來積極構(gòu)建多源礦井四維GIS云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)良好的三位電子圖管理要求，滿足智能化煤礦開采的要求。結(jié)合地質(zhì)數(shù)據(jù)的共享情況，應(yīng)配置相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效工作模式。當(dāng)前還需要結(jié)合實(shí)際來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)體系創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)礦井信息的自動(dòng)更新。一是，重視全面構(gòu)建礦井4D云GIS平臺(tái)，充分利用好平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，能全面實(shí)現(xiàn)礦井GIS圖件、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、地質(zhì)地震資料的一體化處理，全面保障充分滿足大數(shù)據(jù)技術(shù)背景下的數(shù)據(jù)共享服務(wù)要求，有效能借助于移動(dòng)客戶端來開展高質(zhì)量的礦圖管理工作;二是，通過全數(shù)字高密度三維地震數(shù)據(jù)采集技術(shù)的逐步完善，保障能符合礦井的實(shí)際情況來實(shí)現(xiàn)物探水平全面提升，并從實(shí)際需求來全面保障鉆孔巖性探測(cè)技術(shù)的推廣，開展高質(zhì)量的3D地震數(shù)據(jù)采集技術(shù)。

2.2 不斷提升平臺(tái)核心功能，充分保障數(shù)據(jù)支撐

在構(gòu)建煤礦安全生產(chǎn)管控一體化平臺(tái)的過程中，能充分利用好智能化集成技術(shù)，不僅順利實(shí)現(xiàn)預(yù)期的調(diào)度工作，還應(yīng)滿足控制任務(wù)要求，全面保障煤礦生產(chǎn)的安全性問題，也是智能化系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容。在集成平臺(tái)中，能有效實(shí)現(xiàn)各分支系統(tǒng)監(jiān)控點(diǎn)的視頻流、數(shù)據(jù)流和信息流的有效匯聚，便于滿足相應(yīng)各個(gè)礦區(qū)的子系統(tǒng)的對(duì)接，有效實(shí)現(xiàn)運(yùn)行控制和安全生產(chǎn)管理緊密結(jié)合。在相應(yīng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求下，集成了大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算、人工智能、地理信息系統(tǒng)、工業(yè)軟件等，滿足實(shí)現(xiàn)符合高風(fēng)險(xiǎn)煤礦中多元數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)智能化采集、生產(chǎn)智能控制、決策智能化管理、信息發(fā)布、聯(lián)動(dòng)報(bào)警以及移動(dòng)互聯(lián)等作用。

2.3 智能化工作面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

在全面推動(dòng)智能化開采的實(shí)踐中，應(yīng)重點(diǎn)落實(shí)好井下設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、位置信息以及姿態(tài)測(cè)量等工作。從這個(gè)角度來看，應(yīng)保障能獲取高清視頻井下圖像，能有效實(shí)現(xiàn)三維成像技術(shù)，快速而準(zhǔn)確地判定綜采設(shè)備的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化信息。借助于工作面三維成像技術(shù)的快速發(fā)展，能全面從整體上掌握具體的實(shí)時(shí)開采情況，大都是通過先進(jìn)的三維激光掃描來實(shí)現(xiàn)?？紤]到煤礦工作面的特殊情況，大都是呈現(xiàn)出高粉塵濃度且光線亮度有限等情況，則應(yīng)具備相應(yīng)的配置低亮度感光元件、防塵鏡頭等，一般來說，這里主要選擇CCD元件的感光元件。在實(shí)踐應(yīng)用中，考慮到井下的GPS信號(hào)較弱，難以保障精確定位的要求，大都是選擇慣性導(dǎo)航來實(shí)現(xiàn)綜采工作面的定位工作。

2.4 無人化運(yùn)輸

針對(duì)煤礦井下的運(yùn)輸方面的問題，為了從全面提升安全性的角度出發(fā)，重點(diǎn)應(yīng)用人為因素、設(shè)備缺陷等角度進(jìn)行分析，并能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)輸設(shè)備的調(diào)度工作，保障滿足預(yù)期的設(shè)備運(yùn)輸效果。無人駕駛技術(shù)則是未來的發(fā)展必然趨勢(shì)，能大大降低安全事故發(fā)生的頻率，也有利于全面保障設(shè)備的更新發(fā)展。結(jié)合調(diào)度的實(shí)際情況，應(yīng)保障井下運(yùn)輸裝備的合理化配置，全面借助于智能化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更高層次的穩(wěn)定性、安全性的要求。通過在傳輸方案的智能化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化，通過精確分析的數(shù)據(jù)資料，全面開展無人化運(yùn)輸工作，同時(shí)，這種方案也能有效降低物資損耗的問題。

3 結(jié)語

綜上所受，結(jié)合當(dāng)前的煤礦智能化開采工作的實(shí)際情況，在較為全面論述了煤礦智能化開采的演進(jìn)及其特征的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)落實(shí)了如何充分融入信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，積極開展煤礦智能化開采技術(shù)裝備的研發(fā)，這樣方可以全面有效提升高風(fēng)險(xiǎn)煤礦的開采安全性，幫助煤礦企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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