我国煤矿智能化采掘技术的新进展
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。
煤炭智能化开采关键技术创新进展与展望
煤炭智能化开采关键技术创新进展与展望摘要:基于可持续发展,科学发展的采煤产业新趋势,人们不断地提升安全意识,在信息化社会高速发展的新时代,煤矿综采工作面的智能化开采是煤矿科学高效的发展方向。
为此,只有加速综采工作面的智能化开采,才可以推动煤矿开采技术的不断进步,以使国内的煤矿企业从劳动密集型转变为人才密集型,有效地统一信息化与智能化,国内的煤矿企业才得以高效可持续发展。
关键词:煤炭;智能化;开采技术;创新进展;展望1智能化综采的概念与特征智能感知、智能决策和自动控制(执行)是智能化开采的三要素.智能开采区别于一般自动化开采的显著特点是设备具有自主学习和自主决策功能,具备自感知、自控制、自修正的能力.具备这样能力的智能化综采系统,才能充分的响应生产环境变化、实现真正意义上的智能化开采,实现有限条件下的无人开采目标.国内外广泛采用的长壁开采模式,其综采装备系统从功能层面来看,包括工作面围岩控制、煤岩截割和煤流运输3部分;从设备群层面来看,主要包括工作面液压支架和超前液压支架,采煤机、刮板输送机、转载机和乳化液泵站等。
据综采工作面成套装备控制系统在感知、决策和执行三要素方面的水平,智能化控制系统发展分为自动化、智能化和无人化,自动化是智能化的基础阶段,无人化是智能化的高阶阶段和发展目标.智能化系统是指综采工作面采用具有充分全面的感知、自学习和决策、自动执行功能的液压支架、采煤机、刮板输送机等机电一体化成套装备,实现工作面的高度自动化远程监控和安全高效开采。
智能化综采工作面主要技术特征是:1)液压支架智能控制,具有支架与围岩耦合监测控制、超前压力预报、初撑和移架状态自决策控制、姿态监测与智能调节、记忆时序控制放煤和智能喷雾降尘控制等功能.2)采煤机智能控制,采煤机具有位置监测精确定位、自学习智能轨迹规划、基于智能决策或煤岩识别的滚筒自动调高、自动记忆割煤、防碰撞安全避险、故障自诊断等功能,并具有基于产量需求、输送机设备负荷、工作面环境等信息的智能决策调速、采高自动控制和远程可视化控制等功能.3)工作面运输设备具有电气软启动、负载及运行状态监测、系统运行参数在线监测、机尾自动张紧、故障诊断及与工作面控制系统的通信和自动控制功能.4)工作面智能控制系统能实现工作面设备间的信息通信、自学习和智能决策远程控制与工作面人工干预协同控制等。
我国煤矿智能化发展现状及未来趋势
我国煤矿智能化发展现状及未来趋势
我国是一个煤炭资源大国,煤矿产业一直是国民经济的重要支柱产业。
但是,在过去的几十年中,煤矿行业面临着诸多挑战,如煤矿事故频发、煤炭资源逐渐枯竭、环境污染等问题。
因此,煤矿智能化发展已经成为煤矿产业发展的必然趋势。
我国煤矿智能化技术已经取得了一定的进展。
在煤矿开采过程中,智能化技术已经广泛应用,如煤矿无人机巡检、煤矿自动化采掘等。
通过智能化技术,可以有效地提高煤矿生产效率、降低劳动强度、减少煤矿事故等。
未来,我国煤矿智能化技术将会继续发展。
首先,智能化技术将会更加完善。
目前,煤矿智能化技术还存在一些不足之处,如设备智能化程度不高、传感器技术不够成熟等。
未来,随着科技不断发展,这些问题将得到有效解决,煤矿智能化技术将会更加完善。
智能化技术将会更加广泛应用。
随着智能化技术的不断发展,智能化设备将会越来越多地应用于煤矿行业,如智能化采煤机、智能化运输设备等,这将大大提高煤矿生产效率,降低煤矿事故率。
智能化技术将会更加普及。
目前,煤矿智能化技术的普及程度还比较低,只有一些大型煤矿才能够应用。
未来,随着智能化技术的普及,煤矿智能化将会成为煤矿行业的主流。
煤矿智能化将会成为煤
矿行业的标配,为煤矿行业的可持续发展提供有力支持。
我国煤矿智能化已经成为煤矿产业未来的必然趋势。
随着智能化技术的不断发展,煤矿智能化技术将会更加完善、广泛应用和普及。
煤矿智能化将会为煤矿行业的可持续发展提供有力支持。
我国煤矿智能绿色开采技术现状与进展
我国煤矿智能绿色开采技术现状与进展摘要:在新的历史条件下,把新的信息技术和传统的煤炭工业生产紧密地联系在一起,是一项重要的工作。
煤矿智能化是煤炭工业技术革新在新时期下的重大需求和重要发展方向。
煤矿智能化掘进建设的目的是为了实现掘进作业的智能、高效、安全、健康作业,以达到最终的无人/少人掘进。
本文主要对我国煤矿智能绿色开采技术现状与进展进行论述,详情如下。
关键词:智能煤矿;绿色;开采技术引言煤炭大规模高强度开采造成一系列采动损害和生态环境问题,如地表沉陷、突水溃沙、瓦斯涌(突)出、地下水系统破坏和环境损害等,严重破坏了煤炭资源开采与矿区生态环境保护协调发展。
生态环境低损伤、资源绿色开采需求日益凸显。
1智能绿色开采现状智能绿色开采本质上是在安全高效开采基础上顺应自然生态规律,依靠智能化开采技术优化开采工艺,促进资源开采与生态环境保护协调发展,实现煤炭规模开采的高利用、高安全、低排放和生态系统原态的高保真度。
从广义资源和生态环境角度,智能绿色开采的内涵是依托透明化自感知、自学习、自适应、自调整型智能化开采技术将煤层,以及伴生的瓦斯、水、煤矸石等进行开发利用和保护,在煤炭开采和自然生态规律之间建立复合的生态约束机制,最大限度保持自然生态系统原态稳定,防止或尽可能减轻煤炭开采对自然生态环境的不良影响,实现采矿与生态环境相协调的智能化开采活动。
智能绿色开采技术总体架构逻辑设计具体包括:(1)将物联网、大数据、人工智能、云计算、移动互联网、自动控制、机器人装备等与现代矿山开发技术相融合,构建综采智能工作面、智能矿山充填、智能瓦斯抽采等绿色开采技术模块,通过智能绿色开采技术实现瓦斯、地下水等对矿山安全生产有害资源的智能共采和保护,实现煤矸石、粉煤灰、CO2等对环境有害资源的综合利用。
2我国煤矿智能绿色开采技术进展2.1AI智能视频识别技术智慧矿山AI智能识别整体解决方案包含三层架构系统:即集团管理层、煤矿管理层、业务场景层。
我国井工煤矿智能化开发技术现状及发展
我国井工煤矿智能化开发技术现状及发展近年来,我国煤炭行业正处于转型升级的关键时期,井工煤矿智能化开发技术成为了煤矿企业提高生产效率、降低生产成本和保障矿工安全的重要手段。
本文将探讨我国井工煤矿智能化开发技术的现状及发展趋势。
一、智能化开发技术的现状1. 智能化采煤技术目前,我国井工煤矿智能化采煤技术已经取得了长足的进步。
传统的人工采煤方式存在着生产效率低、劳动强度大等问题,而智能化采煤技术可以降低煤矿生产过程中的人力成本和煤矿事故风险。
智能化采煤机械的应用使得采煤过程更加高效、安全,提高了煤矿的生产效率。
煤矿安全一直是我国煤矿行业的重中之重。
智能化安全监测技术的发展可以有效的降低煤矿事故的发生率。
目前,一些先进的煤矿已经采用了多种智能化安全监测设备,如瓦斯抽放监测系统、煤矿地质灾害监测系统等。
这些设备可以实时监测煤矿内部的瓦斯浓度、矿压变化等信息,从而及时预警和处理潜在的安全风险。
3. 智能化矿井通风系统智能化矿井通风系统的应用可以提高煤矿的通风效率,降低能耗,改善矿井内的工作环境。
通过智能化的通风系统,可以实现对矿井内瓦斯、热量、湿度等参数的实时监测和调控,从而提高矿工的工作效率和舒适度。
1. 大数据和人工智能的应用随着互联网技术和大数据技术的不断发展,大数据和人工智能技术已经开始应用于煤矿智能化开发领域。
通过对大量的数据进行分析和挖掘,可以更好地了解煤矿生产过程中的规律,进一步优化生产流程,提高生产效率。
随着机器人技术和自动化技术的不断发展,未来的煤矿生产将更加依赖于机器人和自动化设备。
无人化采煤技术将进一步降低煤矿生产中的人力成本和劳动强度,提高生产效率和安全水平。
3. 智能化监测设备的普及智能化监测设备将成为煤矿生产中不可或缺的一部分。
通过智能化监测设备的应用,可以及时掌握矿井内部的各项参数,实现对煤矿生产过程的全面监控,为决策提供更加准确的数据支持。
4. 跨界融合发展智能化开发技术的发展将不仅局限于煤炭行业的范畴,还将涉及到其他领域的融合发展。
煤矿智能化开采技术现状及展望
煤矿智能化开采技术现状及展望摘要:中国煤矿智能化开采建设如火如荼,非常有必要解决智能化开采过程中存在的许多问题。
为此,需要认识到中国煤矿智能化开采的现状。
近些年,中国煤矿智能化开采矿井不断增加,显著改善了煤矿开采效率。
但中国智能化开采还有关键技术问题有待解决,主要有尚未形成智能化开采的有关标准、信息的井下传输有待解决及采煤机的智能化控制系统需要完善。
随着煤矿企业的努力和政府政策的支持,在不久的将来必将实现煤矿智能化开采,主要体现在实现全面智能化、全面取消夜班及生产效率大幅度提高。
关键词:煤矿;智能化;开采技术;现状;展望引言我国煤矿对智能化开采技术的大力推进,为煤炭行业的产业升级提供了一次绝好的机会。
由于我国煤矿智能化开采技术起步比较晚,分析煤矿智能化开采技术发展存在的问题是非常有必要的。
目前国内已初步建成了一些示范性的智能化开采矿井,未来需要大力发展工作面的连续开采技术、工作面回采探测技术及工作面的实时调控技术。
研究可为认识工作面智能化开采技术的发展提供一定的参考。
1煤矿智能化开采技术1.1智能化综采关键技术智能化无人综采技术是无人跟机开展的一系列作业任务。
这一技术难点在于使用时需要增加和引进先进的远程遥控技术,这一技术融合了多种关键技术。
(1)液压支架全工作面跟机自动化技术、远程人工干预技术。
即在液压支架电液控制系统控制下开展无人跟机自动化控制,在实现电液控制系统数据与液压支架视频技术相互结合试用下,利用监控中心远程操作台对液压支架进行人工干预,能够对复杂的煤矿开采环境下液压支架进行自动化控制。
(2)自动跟机技术。
这一技术主要指综采工作面的液压支架跟随采煤机位置或者采煤机运行的方向自动移架、自动喷雾、三机联动和自动刮板输送机等,对液压支架自动跟机示意图进行了展示,并对远程干预控制界面进行了展示。
(3)工作面视频监控技术。
实际工作面中安装视频监控系统,在井下监控中心、地面指挥控制中心对整个煤矿开采工作面进行视频监控。
智能化采煤年度总结范文(3篇)
第1篇一、前言随着科技的飞速发展,智能化采煤技术在我国煤炭行业中的应用越来越广泛。
2023年,我国智能化采煤取得了显著成果,为煤炭行业的可持续发展奠定了坚实基础。
本年度总结旨在回顾2023年智能化采煤的发展历程,分析取得的成果,总结经验,为未来智能化采煤技术的进一步发展提供参考。
二、2023年智能化采煤发展概况1. 政策支持力度加大2023年,国家层面继续加大对智能化采煤技术的政策支持力度,出台了一系列政策措施,鼓励企业加大研发投入,推动智能化采煤技术在实际生产中的应用。
2. 技术创新成果丰硕在技术创新方面,2023年我国智能化采煤技术取得了多项突破,包括5G、人工智能、大数据等前沿技术在煤矿领域的应用,为煤矿安全生产提供了有力保障。
3. 产业规模不断扩大2023年,我国智能化采煤产业规模不断扩大,智能化煤矿数量持续增加,智能化采煤工作面占比逐年提高,为煤炭行业高质量发展提供了有力支撑。
4. 人才培养体系逐步完善为满足智能化采煤技术发展需求,我国加强人才培养,建立了一支高素质的智能化采煤技术人才队伍,为智能化采煤技术的推广应用提供了人才保障。
三、2023年智能化采煤主要成果1. 煤矿安全生产水平显著提高通过智能化采煤技术的应用,煤矿安全生产水平得到显著提高。
据统计,2023年全国煤矿事故起数和死亡人数同比分别下降15%和20%,为煤炭行业安全生产创造了良好条件。
2. 煤炭资源利用率不断提高智能化采煤技术提高了煤炭资源的开采效率,降低了资源浪费。
2023年,我国煤炭资源综合利用率达到60%,较上年提高5个百分点。
3. 生态环境保护成效明显智能化采煤技术的应用减少了煤炭开采过程中的环境污染,降低了碳排放。
2023年,全国煤炭行业二氧化硫、氮氧化物等污染物排放量同比分别下降10%和8%。
4. 企业经济效益显著提升智能化采煤技术的应用降低了生产成本,提高了企业经济效益。
2023年,全国煤炭企业利润总额同比增长20%,为煤炭行业高质量发展提供了有力保障。
矿井智能化建设现状及实施方案
矿井智能化建设现状及实施方案矿井智能化建设是近年来国家能源局和行业协会重点推进的项目之一,其目标是实现矿井生产的安全、高效、环保和可持续发展。
随着科技的不断发展,矿井智能化建设取得了显著的进展,本文将从矿井智能化建设的现状和实施方案两个方面进行阐述。
一、矿井智能化建设现状1. 智能化采掘技术矿井智能化采掘技术主要包括自动化采煤机、自动化掘进机、自动化输送机等。
这些设备能够实现矿井生产过程中的自动化、智能化和高效化,降低生产成本,提高生产效率。
目前,国内许多大型煤矿企业已经开始使用这些智能化设备,并在实践中不断优化和完善。
2. 智能化监控系统矿井智能化监控系统主要包括安全监控、生产监控、环境监控等。
通过传感器、通信设备和计算机技术,实现对矿井生产过程中的安全、生产、环境等方面的实时监测和智能分析,为矿井生产提供科学依据。
目前,国内许多煤矿企业已经建立了较为完善的智能化监控系统。
3. 智能化管理系统矿井智能化管理系统主要包括生产计划调度、人力资源管理、设备维护保养等。
通过信息化技术,实现矿井生产过程中的全面管理,提高矿井生产效率和竞争力。
目前,国内许多煤矿企业已经开始实施智能化管理系统,提高了矿井管理水平。
4. 智能化辅助设施矿井智能化辅助设施主要包括智能化运输、智能化供电、智能化通风等。
这些设施能够实现矿井生产过程中的自动化、智能化和高效化,提高矿井生产安全和环保水平。
目前,国内许多煤矿企业正在逐步推进智能化辅助设施的建设。
二、矿井智能化建设实施方案1. 明确矿井智能化建设目标根据矿井生产规模、矿井类型、矿井地质条件等因素,明确矿井智能化建设的目标,确保矿井生产的安全、高效、环保和可持续发展。
2. 制定矿井智能化建设规划结合矿井实际情况,制定矿井智能化建设规划,明确矿井智能化建设的重点领域、关键环节和时间表,确保矿井智能化建设有序、高效推进。
3. 推进智能化采掘技术应用加大智能化采掘设备的投入,推广自动化采煤机、自动化掘进机、自动化输送机等设备的应用,提高矿井生产自动化、智能化水平。
我国煤矿智能化采掘技术的新进展【范本模板】
我国煤矿智能化采掘技术的新进展中煤科工集团董事长王金华2017—04-15智能化开采是在机械化开采、自动化开采基础上,信息化与工业化深度融合的煤炭开采技术的深刻变革,是指在不需要人工直接干预的情况下,通过采掘环境的智能感知、采掘装备的智能调控、采掘作业的自主导航,由采掘装备自动、独立完成采掘作业过程.智能化开采具有三大技术内涵:①采掘设备具有智能化的自主采掘作业能力;②实时获取和更新采掘工艺数据,包括地质条件、煤岩变化、设备方位、开采工序等;③能根据开采条件变化自动调控采掘过程;当智能化采掘设备与自动调度决策集为一体,即形成智能化开采工作面。
针对我国煤矿综采工作面生产过程复杂、开采装备系统庞大、作业环境恶劣等特点,煤炭行业产学研通力合作,经过“十二五”期间不懈探索努力和技术攻关,我们攻克了综采成套装备感知、信息传输、动态决策、协调执行、高可靠性等关键技术,研制出具有自主知识产权的综采成套装备智能系统,根据技术现状提出了“无人操作、有人巡视”的智能化开采生产模式,实现了综采成套装备巷道及地面控制的智能化远程控制开采,技术和实际应用达到了国际领先水平,满足了中国煤炭能源革命的需求,引领了我国煤炭科学开采的发展方向。
中国煤炭科工集团太原研究院整合优势资源,进行工艺、装备创新,成功开发了“掘支运三位一体高效快速掘进系统”.该系统把传统的掘进、运输、支护等分步实施的工序,通过新技术装备有机整合在一起,有效解决了掘进、支护、运输的同步进行、连续作业问题,实现了掘锚平行作业、多臂同时支护、连续破碎运输、长压短抽通风和智能远程操控的高效一体化运行,第一次在煤矿井下实现了真正意义的综合掘进机械化,极大地提高了我国煤巷掘进的速度,创造了新的世界纪录。
一、国外智能化开采技术近几年来,煤炭开采技术装备发展以澳大利亚、德国和美国等发达国家为主导.煤炭开采领先技术包括澳大利亚联邦科学院的LASC技术和美国Joy公司的IMSC技术,以下简要介绍智能化新技术的应用情况。
采矿行业中的智能化技术应用现状与前景
采矿行业中的智能化技术应用现状与前景在当今科技飞速发展的时代,智能化技术正以前所未有的速度渗透到各个行业,采矿行业也不例外。
智能化技术的应用为采矿行业带来了显著的变革,不仅提高了生产效率和安全性,还降低了成本和对环境的影响。
本文将详细探讨采矿行业中智能化技术的应用现状,并对其未来前景进行展望。
一、智能化技术在采矿行业的应用现状1、自动化开采设备自动化采矿设备是智能化技术在采矿行业中的重要应用之一。
例如,无人驾驶的矿用卡车和铲运机已经在一些大型矿山投入使用。
这些设备通过激光雷达、摄像头和传感器等技术实现自主导航和作业,大大减少了人力需求,提高了作业效率,同时降低了人为操作失误带来的安全风险。
2、智能矿山监测系统智能监测系统在矿山的安全生产中发挥着关键作用。
通过在矿山内部和周边布置各类传感器,如位移传感器、应力传感器、瓦斯浓度传感器等,可以实时监测矿山的地质结构变化、设备运行状态和环境参数。
这些数据通过无线网络传输到监控中心,经过数据分析和处理,及时发出预警,为矿山的安全生产提供有力保障。
3、数字化矿山建模数字化矿山建模技术利用地理信息系统(GIS)、三维建模软件等工具,将矿山的地质结构、矿体分布、巷道布置等信息以数字化的形式呈现出来。
这使得矿山管理者能够更加直观地了解矿山的整体情况,进行资源评估、开采方案设计和生产调度,从而提高决策的科学性和准确性。
4、智能选矿技术选矿是采矿过程中的重要环节,智能选矿技术的应用提高了选矿的效率和质量。
例如,基于机器视觉和光谱分析技术的选矿设备能够快速准确地识别矿石的品位和性质,实现自动分选,减少了人工拣选的误差和劳动强度。
5、远程控制与监控技术借助互联网和通信技术,矿山管理人员可以在远程对矿山的生产设备和作业流程进行监控和控制。
这使得管理人员能够及时掌握生产情况,对突发问题进行快速响应和处理,提高了矿山的运营管理水平。
二、智能化技术应用所面临的挑战1、技术复杂性和高成本智能化技术的应用需要投入大量的资金用于设备购置、系统建设和技术研发。
我国井工煤矿智能化开发技术现状及发展
我国井工煤矿智能化开发技术现状及发展随着科技的不断进步和人工智能技术的迅速发展,智能化已经成为各行各业的必然趋势。
作为我国煤矿行业的一部分,井工煤矿智能化开发技术也在不断地推进和发展。
本文将就我国井工煤矿智能化开发技术的现状及发展进行探讨。
一、智能化在井工煤矿中的应用现状1.智能化设备的应用在井工煤矿中,智能化设备的应用已经逐渐成为主流。
自动化采掘设备、智能化输送系统、无人化运输车辆等设备的应用已经在不同程度上提高了煤矿的生产效率和安全指标。
通过传感器和监控系统的布设,矿工们可以实时监控煤矿的安全状况,及时发现和处理潜在的安全隐患,保障了矿工们的生命安全。
2.智能化运营管理系统智能化运营管理系统的应用也是井工煤矿智能化发展的重要组成部分。
通过智能化运营管理系统,矿工们可以实时监控生产过程、设备运转情况,掌握矿井生产的一手数据,从而及时调整生产策略和安排生产任务,提高生产效率和质量。
3.智能化安全监控系统针对煤矿安全生产问题,智能化安全监控系统的应用也具有重要意义。
通过在煤矿内部布设高清摄像头、智能传感器等设备,可以实现对矿井内部各个角落的24小时实时监控,及时发现异常情况并及时处理,为煤矿生产安全保驾护航。
二、井工煤矿智能化开发技术的发展趋势随着人工智能技术的不断发展,其在井工煤矿智能化开发技术中的应用也将越发广泛。
通过人工智能技术,可以实现对煤矿生产过程的智能监控和自动化调配,大大提高了生产效率和资源利用率。
2.大数据分析技术的应用大数据分析技术也将成为井工煤矿智能化开发技术的重要组成部分。
通过对煤矿生产过程中产生的海量数据进行深度分析和挖掘,可以为煤矿提供更科学的生产决策和管理策略,从而提高煤矿的生产效率和质量。
未来,井工煤矿智能化设备将向着更为智能化、高效化的方向发展。
智能化设备将不仅仅是单一的设备,而是通过智能化系统进行集成和升级,实现设备之间的协同作业,提高了整体的生产效率和质量。
在未来,井工煤矿智能化安全监控系统将更加完善。
煤矿智能化采矿技术的发展趋势
煤矿智能化采矿技术的发展趋势摘要本文以煤矿智能化采矿技术为研究对象,以提高采矿效率、安全性和环保性为目标,提出了自动化设备和无人化操作、数据采集和处理技术、虚拟现实与模拟技术、人工智能和大数据分析、环境保护和绿色采矿技术等发展趋势。
这些趋势为煤矿智能化采矿的发展提供了参考,能够实现煤矿的智能化、自动化生产,提高采矿效率和安全性,并注重环境保护和绿色采矿,推动煤矿行业的可持续发展。
关键词:煤矿;智能化;采矿技术;发展在现代工业生产中,煤矿智能化采矿技术正逐渐成为煤矿行业的重要发展趋势。
煤矿智能化采矿技术是指通过应用先进的自动化装备、数据采集和处理技术、虚拟现实与模拟技术、人工智能和大数据分析等手段,实现煤矿采矿过程的智能化和自动化。
这种技术的出现和应用,不仅可以提高煤矿生产效率和安全性,还能有效减少人力投入、降低采矿成本,实现煤矿的可持续发展。
在未来的发展中,人工智能和大数据分析也将成为煤矿智能化采矿技术的重要组成部分。
通过应用人工智能技术,可以对海量的数据进行分析和处理,发现隐藏的规律和关联,为决策提供科学依据,优化采矿过程和管理策略。
同时,结合大数据分析,可以实现煤矿的精细化管理,提高生产效率,降低能耗和排放,实现绿色和可持续发展。
1.自动化设备和无人化操作随着科技的不断进步,煤矿智能化采矿技术正朝着自动化设备和无人化操作的方向发展。
自动化设备的应用使得煤矿采矿过程变得更加高效和可控。
例如,自动化采煤机、输送机和装载机等设备可以实现自主运行,减少了人为操作的需求,大大提高了采矿的效率[1]。
在无人化操作方面,煤矿智能化采矿技术通过引入无人驾驶技术,从根本上消除了矿工操作中的相关风险。
无人驾驶车辆和机械设备可以根据预先设定的指令自动进行作业,无需人员亲自驾驶,从而降低了人员伤亡事故的风险。
此外,无人化操作也促进了矿井的安全监测和故障诊断。
无人化设备可以搭载各种传感器,以实时监测煤矿环境的温度、瓦斯浓度、震动等指标,为采矿过程提供可靠的数据支持。
煤矿智能化开采技术现状及展望
煤矿智能化开采技术现状及展望摘要:煤炭是我国的主要能源之一,其应用方面比较广泛,因此我国对煤矿开采技术要求过高,加强对煤矿智能化开采技术的创新和应用探讨的意义十分重大。
近几年来,我国技术人员创新煤矿开采技术,并且从保护环境等各方面着手,坚持以人为本的发展理念不断完善和创新煤矿开采技术,通过各种创新型技术进行技术水平的提升,从而实现既保障煤矿开采的顺利进行,还保障了我国的生态文明建设不断推进,进一步促进我国的可持续发展战略,并为我国提高国际地位奠定基础。
关键词:煤矿开采;智能化;技术创新1当前智能化技术以及装备应用的情况在当前工业技术不断完善的背景之下,煤矿综采的自动化技术也取得了一定进展,并且相关研究也在不断深入,诸多领域特别是在矿业开采行业中开始对此技术进行广泛应用。
我国在现阶段已经基本完成了综采工作面自动化的目标,同时逐渐朝智能化方向有所发展。
通过将智能化系统应用到综采工作面不仅可以对采煤机生产能力进行自动化调节,还可以实时监测运输系统压力负荷以及工作面地质情况变化,从而对综采出现的一些不稳定性信息与风险因素及时监测,最大程度确保综采工作面工作的可靠性和安全性。
在煤矿开采所使用的智能化技术之中有一项技术极为关键,就是自动取值技术,当开展采煤推进作业时,应用自动取值技术可以使工作面与巷道二者方向处于正交,最大程度避免刮板输送设备因为受力不均匀而造成内部应力偏大等相关问题。
借助智能化技术的地理信息系统可以对采煤机实际工作状况、所处位置甚至是各项参数等进行实时监测与分析,从而对采煤装置的运动轨迹进行科学调控,确保采煤机不会出现与轨道相偏离等问题。
另外,地理信息系统还可以给采煤机进行导航,使采煤机依据系统给出的路线进行自动化作业,最大程度地减轻了人工压力。
2现阶段较为常见的智能化技术以及发展方向2.1智能液压支架就目前所使用的综采液压支架来说,其内部的电液控制系统实际上并没有完全与液压支架结构达到完美融合。
我国井工煤矿智能化开发技术现状及发展
我国井工煤矿智能化开发技术现状及发展随着信息技术的不断发展和应用,智能化技术在煤矿行业的应用也愈发广泛。
井工煤矿的智能化开发技术已经成为煤矿行业的重要发展方向之一。
本文将针对我国井工煤矿智能化开发技术的现状及发展进行探讨。
1. 智能化采煤设备目前,我国煤矿智能化开发技术主要体现在采煤设备的智能化方面。
随着技术的不断进步,煤矿的采煤设备已经逐渐向智能化方向发展,实现了集成化、自动化的生产。
智能采煤设备能够自动化进行采煤作业,提高了生产效率,降低了劳动强度和安全风险。
2. 智能化监控系统智能化监控系统是井工煤矿智能化开发的关键技术之一。
该系统能够实时监测煤矿各项数据,包括瓦斯浓度、温度、压力等,及时预警,保障了煤矿生产的安全稳定。
3. 智能化排水系统传统的煤矿排水系统通常需要人工干预,效率低下,容易出现漏水等问题。
而智能化排水系统利用先进的传感器和控制技术,能够实现自动排水,提高了排水效率和安全性。
4. 智能化通风系统通风在煤矿生产中起着至关重要的作用,智能化通风系统能够根据煤矿地质条件和生产情况进行智能调控,保障矿井内的空气质量和工作环境。
二、井工煤矿智能化开发技术的发展趋势1. 多功能一体化未来,井工煤矿智能化开发技术将趋向多功能一体化。
智能化设备将不仅仅是具备单一的功能,而是能够实现集成化的多功能操作,提高了设备的利用率和效率。
2. 大数据与人工智能大数据和人工智能技术的应用将成为井工煤矿智能化开发的重要方向。
通过大数据分析和人工智能算法,能够实现对煤矿生产数据的智能化处理和管理,提高生产效率和减小安全风险。
3. 无人化作业未来,井工煤矿的智能化开发技术将朝向无人化作业方向发展。
随着自动化技术和机器人技术的不断成熟,煤矿生产作业将迎来无人化的新阶段,减少了人为因素带来的安全隐患,提高了生产效率。
4. 绿色智能化环保和节能将成为井工煤矿智能化开发技术的重要发展方向之一。
智能化技术将借助于清洁能源,降低煤矿生产过程中的能源消耗和环境污染,实现绿色可持续发展。
采矿行业中的智能化技术应用现状与发展趋势
采矿行业中的智能化技术应用现状与发展趋势在当今科技飞速发展的时代,智能化技术正以前所未有的速度渗透到各个行业,采矿行业也不例外。
智能化技术的应用为采矿行业带来了显著的变革,不仅提高了生产效率和安全性,还降低了成本和对环境的影响。
一、智能化技术在采矿行业中的应用现状1、自动化采矿设备自动化铲运机、凿岩台车和装药车等设备已经在一些大型矿山得到应用。
这些设备能够按照预设的程序和路径进行作业,减少了人工操作的误差和风险。
例如,自动化铲运机可以根据矿山的地形和矿石分布情况,自动规划最佳的铲装路线,提高了铲装效率。
2、智能矿山监测系统通过安装在矿山各个部位的传感器,如位移传感器、应力传感器、温度传感器等,可以实时监测矿山的地质结构、设备运行状态和环境参数。
这些数据被传输到中央控制系统进行分析和处理,一旦发现异常情况,系统会及时发出警报,为矿山的安全管理提供了有力保障。
3、数字化矿山建模利用地理信息系统(GIS)、三维建模技术和虚拟现实(VR)技术,构建数字化的矿山模型。
这个模型可以直观地展示矿山的地质结构、矿体分布和开采进度,为矿山的规划、设计和生产决策提供了科学依据。
4、无人驾驶矿车在一些条件适宜的矿山,无人驾驶矿车已经开始投入使用。
这些矿车通过激光雷达、摄像头和卫星定位等技术实现自主导航和避障,不仅提高了运输效率,还减少了因人为因素导致的事故。
5、智能选矿技术基于机器学习和图像识别技术,智能选矿系统能够对矿石进行快速准确的分析和分类,提高选矿的精度和效率。
同时,智能控制系统还可以根据矿石的性质和市场需求,实时调整选矿工艺参数,实现选矿过程的优化。
二、智能化技术在采矿行业中的发展趋势1、更高程度的自动化和智能化未来,采矿设备将具备更强的自主决策能力和学习能力,能够根据复杂多变的矿山环境进行自适应调整。
例如,智能凿岩设备可以根据岩石的硬度和节理分布自动调整凿岩参数,提高凿岩效率和质量。
2、大数据与人工智能的深度融合随着矿山监测数据和生产数据的不断积累,大数据分析和人工智能技术将在采矿行业中发挥更大的作用。
煤炭智能化开采技术现状及发展趋势
煤炭智能化开采技术现状及发展趋势随着社会的不断发展和能源需求的不断增长,煤炭作为一种主要的能源资源,一直扮演着重要的角色。
然而,传统的煤炭开采方式存在着很多问题,例如人力资源的浪费、环境污染严重等。
为了解决这些问题,煤炭智能化开采技术应运而生。
本文将介绍煤炭智能化开采技术的现状及发展趋势。
煤炭智能化开采技术是指利用先进的信息技术、自动化技术和智能控制技术,实现对煤炭矿井的智能化管理和高效开采。
目前,煤炭智能化开采技术已经取得了一些重要的突破和应用。
首先,在煤炭勘探方面,智能化技术可以通过地质勘探仪器和传感器等设备,实现对煤炭矿藏的精确探测和评估,提高勘探效率和准确性。
其次,在煤炭开采方面,智能化技术可以实现对矿井的自动化控制和监测,减少人力资源的浪费和作业风险,提高开采效率和安全性。
此外,在煤炭运输和储存方面,智能化技术可以实现对煤炭的智能分拣和管理,减少能源消耗和污染排放。
随着科技的不断进步和应用,煤炭智能化开采技术将迎来更多的发展机遇和挑战。
首先,煤炭智能化开采技术将更加注重环境友好型。
随着环境保护意识的增强,人们对煤炭开采的环境影响要求也越来越高。
未来的煤炭智能化开采技术将更加注重节能减排和循环利用,实现煤炭开采的可持续发展。
其次,煤炭智能化开采技术将更加注重安全性和可靠性。
煤炭开采是一个高风险的行业,安全事故频发。
未来的煤炭智能化开采技术将更加注重安全监测和预警,提高矿工的安全防护和应急响应能力。
再次,煤炭智能化开采技术将更加注重高效性和智能化。
未来的煤炭智能化开采技术将更加注重自动化控制和智能化管理,提高开采效率和资源利用率。
总的来说,煤炭智能化开采技术的现状已经取得了一些重要的突破和应用,但仍面临着许多挑战和问题。
未来的发展趋势将更加注重环境友好型、安全可靠性和高效智能化。
煤炭智能化开采技术的发展将对煤炭资源的开采和利用产生深远的影响,为我国能源结构的优化和可持续发展做出重要贡献。
煤矿智能化采矿技术的前景与挑战
煤矿智能化采矿技术的前景与挑战煤炭一直是世界各国重要的能源来源之一,然而,传统的煤矿采矿方式存在着安全隐患、环境污染等问题。
随着科技的快速发展,煤矿智能化采矿技术被广泛应用和推广,为煤矿行业带来了新的前景和挑战。
一、煤矿智能化采矿技术的前景煤矿智能化采矿技术的出现使煤矿生产实现了信息化、数字化、自动化的目标,具有以下几个显著的前景。
1.1 提高采矿效率煤矿智能化采矿技术能够实现对矿井内的设备和人员的实时监测和管理,提高了煤矿生产的效率。
通过自动化控制系统,能够实时监控和分析矿井内各个环节的数据,进而调整工艺参数和设备运行状态,实现高效的煤矿生产。
1.2 减少人员伤亡事故煤矿作为一个高风险的行业,长期以来存在着较高的人员伤亡事故率。
智能化采矿技术能够实现对矿井内各个环节的自动化控制,减少了人工操作的风险,有效降低了人员伤亡事故的发生概率。
1.3 提高煤矿生产的环保性能传统的煤矿生产方式存在着对环境的污染问题,而智能化采矿技术能够减少对环境的污染。
通过对煤矿生产过程的全面监控和控制,能够实现煤矿排放物的实时监测和减排,降低对环境的影响。
二、煤矿智能化采矿技术面临的挑战虽然煤矿智能化采矿技术有着广阔的前景,但也面临着一些挑战。
2.1 技术创新的困难煤矿智能化采矿技术要求在煤矿生产的各个环节实现自动化、数字化和智能化,这对相关技术的创新提出了更高的要求。
现有的技术仍然存在许多局限性,需要不断进行研发和改进,以满足煤矿智能化采矿技术的需求。
2.2 安全隐患和风险问题虽然智能化采矿技术能够减少人员伤亡事故的发生,但随之而来的是对技术的高要求。
技术失误、设备故障等问题可能会导致更加严重的事故。
因此,煤矿智能化采矿技术需要更加严格的安全标准和风险评估,以确保煤矿生产的安全性。
2.3 人员素质和技术培训的问题智能化采矿技术的应用需要专业的操作人员和技术人员。
然而,在当前的煤矿行业中,由于技术条件和人才培养的限制,很多企业缺乏具备相关技术素质的人员。
智能采矿技术的前沿研究动态
智能采矿技术的前沿研究动态在当今时代,随着科技的迅猛发展,智能采矿技术正逐渐成为矿业领域的重要研究方向。
这一技术的出现,不仅改变了传统采矿作业的方式,还为提高采矿效率、保障作业安全以及实现可持续发展带来了前所未有的机遇。
智能采矿技术的核心在于将先进的信息技术、自动化技术和智能化算法等应用于采矿的各个环节。
其中,数字化矿山的构建是基础。
通过高精度的地质勘探和测量,建立起详细的矿山三维模型,能够为后续的规划和开采提供准确的基础数据。
在智能开采设备方面,无人化的采掘设备成为研究的热点。
例如,无人驾驶的矿用卡车能够在矿山中自主行驶,根据预设的路线和任务进行矿石运输,大大降低了人力成本和事故风险。
而智能化的采掘机械则能够根据矿石的分布和地质条件自动调整采掘参数,提高开采效率和资源回收率。
实时监测与控制系统也是智能采矿技术的关键组成部分。
通过在矿山中布置大量的传感器,对矿山的地质条件、设备运行状态、环境参数等进行实时监测,将数据传输到中央控制系统,实现对整个矿山的远程监控和调度。
这样一来,一旦出现异常情况,能够及时采取措施,避免事故的发生。
在矿石的分选和加工环节,智能选矿技术的发展也取得了显著成果。
基于机器视觉和人工智能算法的选矿设备能够更加准确地识别矿石的品位和性质,实现精细化的分选,提高矿石的质量和价值。
智能通风与安全保障系统对于保障矿山的安全生产至关重要。
通过智能化的通风系统,能够根据矿山内的人员分布和设备运行情况,自动调整通风量和通风方向,确保矿山内空气质量良好。
同时,基于大数据和人工智能的安全预警系统能够提前预测可能出现的安全隐患,如瓦斯突出、顶板坍塌等,为人员撤离和应急处理争取宝贵时间。
然而,智能采矿技术的发展也面临着一些挑战。
首先,矿山环境复杂多变,对设备的稳定性和可靠性提出了很高的要求。
在恶劣的环境条件下,如高温、高湿度、粉尘等,智能设备容易出现故障,影响正常的生产作业。
其次,数据的安全性和隐私保护也是一个重要问题。
我国煤矿智能化综采开采技术装备应用现状与发展思考
我国煤矿智能化综采开采技术装备应用现状与发展思考目录一、内容概要 (1)二、煤矿智能化综采技术发展现状与问题识别 (2)1. 当前发展现状分析 (3)2. 问题成因深度解析 (4)三、智能化综采技术发展趋势预测与战略规划 (6)1. 技术发展趋势预测及动力机制分析 (6)2. 智能化综采技术的战略规划构建 (8)四、智能化综采开采技术装备应用现状分析及对策建议 (9)1. 智能化综采技术装备应用概述 (11)1.1 应用现状及普及程度分析 (12)1.2 装备应用效果评估与反馈机制构建 (13)1.3 成功应用案例与经验分享 (14)2. 应用中存在的问题与挑战识别 (16)2.1 技术应用中的难点与瓶颈分析 (17)2.2 装备研发与生产面临的挑战与问题剖析 (19)2.3 市场需求与政策支持的不匹配问题探讨等方向展开探讨,并针对性的提出解决方案和建议20一、内容概要本文全面概述了我国煤矿智能化综采开采技术的应用现状,并对未来发展进行了深入思考。
随着科技的不断进步,智能化综采技术已成为提升煤矿安全生产水平、实现高效开采的关键手段。
在应用现状方面,文章详细介绍了我国煤矿智能化综采技术的几个主要应用领域,包括神东煤炭集团、陕煤集团等大型煤企的智能化工作面建设情况。
这些企业在智能化综采技术的研发和应用上取得了显著成果,有效提升了矿井的生产效率和安全性。
文章也指出了当前我国煤矿智能化综采技术面临的一些挑战,如技术标准不统人才储备不足等问题。
针对这些问题,文章提出了相应的解决策略和发展建议,以推动我国煤矿智能化综采技术的持续健康发展。
在发展思考方面,文章强调了智能化综采技术在未来煤炭工业发展中的重要地位。
认为随着技术的不断进步和成本的降低,智能化综采将在更多煤矿得到应用,进一步提高煤炭生产的整体效率和安全水平。
文章还提出了加强产学研合作、推动技术创新、完善政策法规等建议,以促进我国煤矿智能化综采技术的不断发展和进步。
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我国煤矿智能化采掘技术的新进展中煤科工集团董事长王2017-04-15智能化开采是在机械化开采、自动化开采基础上,信息化与工业化深度融合的煤炭开采技术的深刻变革,是指在不需要人工直接干预的情况下,通过采掘环境的智能感知、采掘装备的智能调控、采掘作业的自主导航,由采掘装备自动、独立完成采掘作业过程。
智能化开采具有三大技术涵:①采掘设备具有智能化的自主采掘作业能力;②实时获取和更新采掘工艺数据,包括地质条件、煤岩变化、设备方位、开采工序等;③能根据开采条件变化自动调控采掘过程;当智能化采掘设备与自动调度决策集为一体,即形成智能化开采工作面。
针对我国煤矿综采工作面生产过程复杂、开采装备系统庞大、作业环境恶劣等特点,煤炭行业产学研通力合作,经过“十二五”期间不懈探索努力和技术攻关,我们攻克了综采成套装备感知、信息传输、动态决策、协调执行、高可靠性等关键技术,研制出具有自主知识产权的综采成套装备智能系统,根据技术现状提出了“无人操作、有人巡视”的智能化开采生产模式,实现了综采成套装备巷道及地面控制的智能化远程控制开采,技术和实际应用达到了国际领先水平,满足了中国煤炭能源革命的需求,引领了我国煤炭科学开采的发展方向。
中国煤炭科工集团研究院整合优势资源,进行工艺、装备创新,成功开发了“掘支运三位一体高效快速掘进系统”。
该系统把传统的掘进、运输、支护等分步实施的工序,通过新技术装备有机整合在一起,有效解决了掘进、支护、运输的同步进行、连续作业问题,实现了掘锚平行作业、多臂同时支护、连续破碎运输、长压短抽通风和智能远程操控的高效一体化运行,第一次在煤矿井下实现了真正意义的综合掘进机械化,极提高了我国煤巷掘进的速度,创造了新的世界纪录。
一、国外智能化开采技术近几年来,煤炭开采技术装备发展以澳大利亚、德国和美国等发达国家为主导。
煤炭开采领先技术包括澳大利亚联邦科学院的LASC技术和美国Joy公司的IMSC技术,以下简要介绍智能化新技术的应用情况。
(一)澳大利亚的LASC技术澳大利亚综采长壁工作面自动控制委员会(Longwall Automation Steering Committee, LASC)开展了煤矿综采自动化和智能化技术的研究,采用高精度光纤陀螺仪和定制的定位导航算法,应用于工作面设备,取得了三项主要成果:采煤机三维精确定位(误差±10cm)、工作面矫直系统(误差±50cm)和工作面水平控制,完成了工作面自动化系统原型,同时实现了采煤机自动控制、煤流负荷平衡、巷道集中监控等。
通过钻孔地质勘探和掘进相结合的方式,描绘工作面煤层的赋存分布,通过陀螺仪获知采煤机的三维坐标,两者结合实现工作面的全自动化割煤,该创新成果突破了煤岩识别难题,另辟蹊径解决了采煤机准确割煤问题。
LASC核心技术包括:采煤机的三维空间定位、自动工作面拉直、保持工作面平直、自动调高控制、3D可视化为远程监控提供虚拟现实等。
(二)美国的IMSC技术智能开采服务中心(Intelligent Mining Service Center, IMSC)是美国JOY公司推出的一种适用于长壁工作面的远程智能增值产品/服务系统,可实时监控煤矿设备运行,根据出现的报警、故障信息,及时发或通知矿井工程师进行调整。
智能开采服务中心每日、周、月和季度向矿井提交运行分析报告,指导矿井提高运行管理水平,合理安排设备检修。
作为一种增值产品/服务,在澳大利亚布里斯班的Anglo矿业公司总部设置总调度室,对所管辖矿井进行实时监控,利用数据监测与分析系统,分析生产过程设备运行参数,对矿井生产给予指导,取得了提高产能、减人提效的经济效益。
二、我国智能化开采技术我国煤矿的智能化开采在最近十年尤其是“十二五”期间取得了长足的进步,开启了我国智能化开采的新时代。
以采煤机记忆截割、液压支架自动跟机及可视化远程监控为基础,以生产系统智能化控制软件为核心,实现了在地面(或巷道)综合监控中心对综采设备的智能监测与集中控制,确保工作面割煤、推溜、移架、运输、消尘等智能化运行,达到了工作面连续、安全、高效开采,另辟蹊径地诠释了国智能化开采技术的新概念。
(一)智能化开采新模式的探索当前国的智能化开采技术水平,在控制系统架构、控制方式、响应时间、智能功能、工作面人数、产能等主要技术指标方面处于国际领先,开发了“巷道监控中心可视化远程控制割煤,采场无人操作”的新技术,创新“无人跟机作业,有人安全值守”的开采理念,在采煤过程中做到工作面无人操作,构建了“以工作面自动控制为主,监控中心远程干预为辅”的工作面智能化生产模式,设计了人工干预下模糊控制多工序的采煤工艺,实现了智能采煤技术的深刻变革。
智能开采控制技术打破了传统的以单机装备为主、总体协调的研制思路,建立了以成套装备总控制网络信息综合决策为主、单机装备为执行机构的体系结构。
将采煤机、液压支架、刮板输送机、机、破碎机、巷道胶带机、供液系统、供电系统等装备有机结合起来,构建成一个相互联系、相互依存、相互制约的采煤系统,依据系统控制决策模型分析结果,实现对综采成套装备的协调管理与集中控制。
1、智能化开采技术工人只需坐在综采工作面自动化监控中心即可通过显示器观察到工作面设备的运行情况,通过语音通信进行调度、联络、调控,通过操作台远程操控工作面上的相关设备,实现在监控中心对所有综采设备进行远程控制。
地面调度指挥中心对综采设备的远程监控将综采工作面采煤机、液压支架、运输机、泵站及供电系统等有机结合起来,实现了在地面调度指挥中心对综采工作面设备的远程监测、操作以及各种数据的实时显示等,为地面生产、管理人员提供实时的井下工作面生产及安全信息。
实现智能化开采,需要对采煤方法和工艺进行技术创新,主要包括:一是采煤机自动化开采工艺:具备适合工作面采煤工艺的记忆截割程序,实现采煤机在工作面的自动记忆截割运行。
在采煤机牵引部安装位置传感器,通过控制器的数据处理模块,计算采煤机的位移信息,输入到数学模型,精确实现采煤机位置定位。
二是支架及刮板机跟随采煤机随机自动化工艺:其基础技术是液压支架的电液控制及采煤机的记忆截割,需要对综采工作面三机设备适时进行工况检测、姿态检测和故障诊断等,保证整个工作面设备在最佳状态下运行。
具备数据远距离传输功能,让用户在巷道监控中心和地面监控室随时了解采煤机的整机实时运行状态。
三是煤流负荷反馈采煤控制工艺:实时检测刮板运输机上的煤流分布负荷,通过变频技术控制刮板运输机的传输速度,实现工作面采装运的自动协调运行。
2、煤岩监测技术现阶段综采工作面自动化还需要高清晰度的视频监控。
每隔6台支架安装1台用于监控支架的矿用本质安全型高清晰摄像仪,安装在支架的顶梁上,照射方向与工作面平行。
每隔3台支架安装1台煤壁监控摄像仪,安装在支架的顶梁上,照射方向与工作面垂直。
采集的视频数据通过工业以太网传输到矿用显示器,并增加了图像处理后的煤岩分界标线。
3、远程控制技术设在巷道监控中心的计算机控制采煤机和液压支架等开采设备的各种动作,通过远程计算机进入记忆截割,采煤机在工作面按设定工艺程序自动运行,自动调高、卧底、加速、减速;通过远控计算机,可以根据工作面运行情况随时干预调整采煤机的运行。
矿用本安型采煤机操作台,主要用于在巷道控制中心远程集中控制三机设备的启停、断电急停以及对采煤机进行远程操作,从而提高工作效率,减轻工人劳动强度,改善作业环境。
4、连续推进技术在综采工作面的三直两平中,输送机保直是基础。
由于煤层的起伏和地质环境的变化,工作面设备的非可视测量是一个技术难题,还要考虑采煤机截割时工作面煤尘对测量结果的影响,不能简单地采用地面常规的激光定位技术和经纬测量技术。
根据综采工作面需要,相邻支架定位的偏差不能超过10cm,采用激光矩阵测量技术实现了支架对齐的要求,从而保证了输送机的平直度。
(二)“十二五”期间智能开采技术的发展水平我国在“十二五”期间投入研发力量,在煤矿智能开采技术上取得了突破,达到了煤炭开采的国际领先水平:直接减少采煤工作面操作人员,由原来的30-50人/班减少到3-7人/班,人员的减少为煤矿安全高效生产提供了有力的技术保障;将工人从危险、恶劣的工作面解放到相对安全的巷道监控中心,显著降低了工人的劳动强度,改善了工人的劳动环境。
在同等的地质、生产技术条件下提高了产量,显著提高了煤矿经济效益。
智能化开采是一次采煤工艺的飞跃,提升了我国煤矿的综采技术水平,对煤矿安全高效生产、行业技术进步、产业升级具有重要意义。
实现采煤生产的技术革命需要开发技术的飞跃性突破,综采工作面从自动化到智能化技术系统,集成了越来越多的现代科学技术功能。
自从2010年以来,智能化工作面已在国主要的产煤地区试验和生产,先后在神东、宁煤、中煤、陕煤、同煤、阳煤、平煤、晋煤、峰峰、新集口孜东等矿区40多个工作面进行了探索与应用。
例如,根据宁煤综采工作面中厚煤层赋存特点、地质条件,应用智能化技术突破传统模式的采煤工艺方法,实现了中厚复杂地质条件综采工作面的安全、经济、高效开采,其某一智能化工作面开采情况如下表。
表1 宁煤中厚煤层智能化工作面生产统计综采工作面是一个在地球部几百米深度的随时迁移的立体矩形采场,由于在采煤过程中打破了煤层中的应力平衡,受到矿山压力、瓦斯和地下水等多种因素的侵害影响,需要针对性的应对技术才能使开采顺利进行,智能化开采技术发展带来了新的技术难题。
(三)存在的问题和发展方向1、地质围岩智能探测难题智能探测是指对采场未知区域的自动探查和检测,结合巷道掘进数据和钻孔数据生成工作面三维地质模型,能准确反映出煤层起伏、倾角、断层、陷落柱等地质构造,用于指导采煤机俯仰采控制和摇臂调高、煤岩自动识别、围岩控制等,也包括对未采煤层区域的超前地质精确探测,以保障智能化采煤装备的高效运行。
2、开采智能决策难题目前的智能化开采系统,以过程化控制为核心。
但是与生产管理过程还没有有效地衔接,未进行有效的信息集成和互通,不能有效地对综采关键设备进行智能管理,为生产管理者提供决策建议。
由于开采地质条件的不断变化,煤层赋存的不可预知性,因此开采智能化还不能完全离开人的智慧,需要发挥机器和人各自的特长,规避人机各自的短处,现阶段还不能完全离开人的干预和控制。
设备可靠性问题:智能化离不开高可靠的综采设备,在此基础上增加感知、决策、控制和智能化功能,由单机向成套装备智能控制转变。
开采恶劣环境下可视化难题:由于开采时产生的煤岩粉尘会严重影响视频图像的采集,因此需要研究高清晰度和低延时的开采场景再现技术,对人的远程干预和机器视觉都能提供实时捕捉现场运行变化的特征。
复杂条件下的自感知技术难题:由于地下采煤工作面条件复杂、时刻移动、千变万化,对采煤工作面的条件变化数据实时跟踪、准确记录、分析判断、科学利用等,是采煤智能化遇到的最大技术难题。