煤矿智能化开采技术创新与发展

煤矿智能化开采技术创新与发展
摘要:随着科学技术水平的不断提高，智能化开采技术应运而生，改变了传统人工煤矿开采的弊端，推动了煤矿开采工作的智能化和自动化发展。

就目前而言，煤矿智能化开采技术充分融合了自动化系统、远程监控系统、虚拟现实技术等，具有较强的智能化水平。

但是我国该技术领域的研究起步较晚，部分技术在实践应用过程中仍较不成熟，仍然有待进一步的研究与发展。

为此，本文就煤矿智能化开采技术创新与发展进行研究分析。

关键词:智能煤矿智能化开采技术无人采煤技术
1.煤矿智能化开采技术的概念和作用
随着煤矿智能化开采技术的深入发展，人工智能技术和大数据技术和互联网进行了紧密的联系，应用到了煤矿智能化开采技术当中，实现了煤矿智能化开采技术的自动化水平，改变了传统的人工开采方式。

首先，煤矿智能化开采技术能够实现对开采工作的远程指挥、调配与监控，同时利用自动化生产设备来进行开采，优化了开采流程，减少了开采环节，极大的降低了人工成本，实现了煤矿的可持续发展。

同时，智能化开采技术有效的减少了人工数量，监控中心就可以对煤矿开采的全过程进行远程操纵员监控，有利于将工人从繁重的体力劳动中解脱出来，极大的降低了人工开采的危险程度，提高了煤矿开采安全系数。

其次，智能化操作平台技术应用到煤矿生产和采矿过程当中，极大地提高了煤矿开采过程的集成化，实现了机械和电子技术的融合，使我国煤矿开采工作的智能化水平，进入了一个新的阶段。

2.煤矿智能化开采技术发展历程
煤矿开采技术经历了人工、机械化、自动化、信息化等阶段，当前就是处于智能化的初级阶段。

随着科学技术的不断发展，智能化水平在不断的提高，智能化才技术被广泛的应用到了煤矿开采作业当中，极大地提高了煤矿开采效率，减少了人力成本的投入，全面代替了人力劳动，这也是智能化开采技术的一个重要
发展方向。

早在英国工业革命之前，英国就出现了煤矿开采工业，但是那个时候
经济水平有限，煤矿开采往往采用人工开采的方式，开采的煤炭以吨为计算。

在
20世纪50年代，科学技术水平有了一定的提高，一些开采机械被研发了出来，
并应用在老煤矿开采领域，其中以采煤机配合液压单体支柱为主进行高档普采的
机械是最常见的。

高档普采实现了煤矿开采技术的流程式发展，该技术能够结合
煤层赋存情况和设备选型进行综合分析，从而选择一个最优的循环进度及采高，
有效地提高了煤矿开采效率，也就意味着煤矿开采工作进入到了一个机械开采时代，开采水平得到了显著的优化和提高，日均采煤量以百吨来计算。

在进入21
世纪以后，各种综合性的机械化采煤设备越来越多，官方的应用到了煤矿开采过
程当中，其中设备运用最多的是机械技术，能够有效的调节液压支架动作、采煤
机速度等参数，能够有效的协调和控制采煤工作面设备与采场匹配度，有利于实
现产出的最大化。

在2010年以后，煤矿开采行业发展较为迅速，伴随着煤矿开
采规模的不断扩大，煤矿开采智能化技术种类越来越多，煤矿开采进入了一个信
息化阶段。

该阶段煤矿开采机械设备控制参数在不断地增加，在原有的基础上增
加了功率、速度、压力、位置等，有效地提高了开采机械设备的控制水平。

同时，信息技术和开采机械设备进行了有效的如何减少了人力成本投入，提高了开采效率。

3.煤矿智能化开采技术创新现状
3.1智能化开采控制系统
智能化开采控制系统是影响各个智能化技术应用效果的一个重要因素，其性
能好坏会直接反应智能化开采技术发展水平。

就目前来看，智能化开采控制系统
已经渗透到了煤矿开采工作的总调度指挥中心、矿调度指挥中心以及供电系统等
各个领域和环节。

其中，供电系统包括采煤机、乳化液泵、带式输送机等，其运
行情况会由工作面集控系统反馈到井上，然后矿调度指挥中心和总调度指挥中心
就会根据实时情况来控制系统工作。

现有的智能化开采控制系统设计了煤矿开采
实际需求的各个领域和环节，而且系统发展的越来越全面和完善，精细化控制水
平在不断的提高，为煤矿智能化开采系统的发展奠定了坚实的基础。

3.2无人采煤技术
无人采煤技术就是说在采煤工作面中，没有任何的人力劳动资源的投入，利
用采煤设备就可以对工作面的信息数据进行准确的提取和分析，从而进行自动化
的控制和处理，结合远程干预系统实现无人操作、有人巡视的智能化生产模式。

现阶段现有的无人才没设备，在工作过程中能够从多个角度和方位对现场进行感觉，通过在现场安装视频传感器以及位置传感器等一系列的传感器系统，能够实
现各个采集信息系统之间的高速交互，进而达到高速的协同控制，实现对才没设
备的有效控制。

其次，采煤机搭载智能化记忆截割程序，该结构程序能够在采煤
过程当中自动的进行截割，而液压支架能够实现自动的伸收护帮板、自动拉架，
满足无人开采的实际需求。

3.3井下虚拟现实技术
煤矿智能化开采技术运用的虚拟现实技术能够对煤矿开采全过程进行远程控
制和干预，而智能监控和信息感应设备能够对数据信息进行实时的采集和处理，
基于虚拟现实技术，建立起一个三维采矿环境，进行模拟智能化采煤工艺。

远程
干预人员能够利用工也模拟结果对采煤设备实际运行环境下的状态进行分析，从
而达到远程干预的最终目的。

在实际应用过程当中，基于虚拟现实技术可以提供
自主运行模式和飞行模式，只有两种模式有很大的优势和便利，在自主运行模式下，远程干预人员能够利用鼠标和键盘对采煤设备的实际运行情况进行操作。

和
监控，在飞行模式下，通过调节视频监控设备就可以对整个采煤工作面进行监控。

3.4远程操控
远程操控系统实现了煤矿开采工作的自动化，是煤矿智能化开采的重要技术。

远程操控技术在实际应用过程当中需要以采煤机记忆割截为主要运行模式，然后
利用一定的人工远程干预为辅助模式，然后各项操作都要遵循智能化设备自动化
控制的目的，从而有效的实现远程人工干预和自动化控制干预的有效配合，共同
完成现阶段的煤矿智能化开采。

其次，远程操控技术体现在智能化开采设备运行
状态下的集成效果，利用各种信息技术和机械设备能够打造一个集成系统和控制
中心，改变了传统的单一机械设备控制方式，实现了煤矿开采系统相关设备的智
能化控制，同时各个设备之间优是相互配合相互辅助的，取得了良好的效果。

4.煤矿智能化开采技术发展方向
4.1智能探测技术
在煤矿智能化开采过程当中，自动化控制和人工远程干预都需要结合工作面
的实际情况数据来开展，而数据信息获取的准确性是一个影响自动化控制与人工
干预水平的一个重要因素。

为了有效的提高煤矿智能化开采水平，增强数据信息
获取的准确性，进一步发展智能勘测技术是非常必要的。

首先，应该加强对煤岩
类别的自动识别水平，这是工作面自动截割的关键技术难题。

时域光谱技术作为
一种探测方法，可以应用于煤岩自动识别中，该技术利用飞秒脉冲，能够在短时
间内快递的分辨相应的电场，然后再利用傅里叶变换获得被测物的光谱信息，通
过分析光谱信息来对被测区域结构物性进行鉴定。

其次，发展超前探测技术能够
保障智能化开采设备的使用效果，使其在工作过程中更加安全稳定，更快的获取
采场数据信息并进行分析，从而选取一个最优的工作模式。

利用超前探测技术可
以提前对工作面环境进行探测，获得物理特性和适用范围，深入了解煤层内部信息，从而为设备更好的工作提供指导，提高煤矿开采效率。

4.2智能导航技术
智能导航技术为煤矿开采工作提供了巨大的便利，有利于为开采设备和开采
人员进行准确的开采提供位置，也有利于井上下调度指挥中心进行工作任务的分
配和设备的定位，极大的增强了监测水平。

其次，智能导航技术定位更加精确，
其雷达技术应用较为普遍，通过雷达发出碰撞信号，有利于远程操控人员精确控
制设备，提高开采设备运行的稳定性和安全性，增强远程干预的准确性，在防碰
撞系统中也发挥着重要的作用。

5.结语
煤矿智能化开采技术的实践应用与发展推动了煤矿开采工作的质量和效率，
为其发展提供了技术支撑。

但是，我国对于煤矿智能化开采技术的研究起步较晚，在技术工艺方面仍然有待进一步的研究，这就需要相关部门加强研发力度，提高
煤矿智能化开采技术水平，增强智能化开采系统的系统性、适用性和稳定性，全
面推动煤矿开采技术的持续进步。