煤矿智能化综采技术现状及发展.pdf

169 科学管理 2020年第8期 煤炭是中国使用最广泛的基础能源之一，它对中 国的发展中起着不可或缺的作用，尤其在能源工业中 具有重要的地位。不仅如此，从之前的“十二五”到 当前的“十三五”，党和国家都制定了一系列以煤炭 为基础的能源发展政策。随着这些政策的落实，煤炭 行业整体如笋丝发展，其自动化和智能化建设也取 得了初步成效。中国煤矿的智能化水平仍处于起步阶 段，缺乏先进的技术研发，和可靠的采矿传感器等， 其中，人才的匮乏和标准体系的尚未建立，都或多或 少制约着中国煤矿的智能化发展。 本文结合实际主要对煤矿智能化开采技术进行了 综合研究，并对如今智能开采技术中出现的短板与相 关问题进行了讨论与分析，最后对我国的煤矿智能化 开采的发展趋势进行了探讨。 1 煤矿智能化综采技术的现状 近年来，伴随着我国的煤矿智能综合采矿技术发 展迅速，煤炭行业综合智能采矿技术不断取得进步和 突破。在实际应用中，其工作主要基于记忆切割设备 和配套的自动跟机设备，并且结合远程视觉监控设备 和智能控制系统，实现对设备的远程智能控制。将这 种智能化技术应用于煤矿综采工作时，其有效的确 保了综采工作面的连续性，高效性和安全性。除此之 外，智能采矿是煤矿智能的核心。目前，中国有四种 智能采煤模式薄及中厚煤层智能化无人开采模式， 大采高工作面智能耦和人机协同高效开采模式，综放 工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式，复杂条 件机械化智能化开采模式。以山东能源枣矿业集团为 例，其应用的智能煤矿开采技术的主要指标目前已处 于世界领先水平，究其技术应用，主要采用了计算机 综控的智能综合远程开采生产模式。不仅如此，整体 采矿机械的发展促进了煤炭开采公司向智能采矿的发 展，促进了生态环境保护，高效和密集的能源利用， 并促进了整体煤矿开采模式的转变。 2 煤矿智能化综采技术存在的问题 （1）智能采矿设备在煤矿综采中必须基于具有 高稳定性和可靠性才能进行应用，尽管随着科学技术 的进步，中国的采煤设备取得了长足的进步，但是其 可靠性仍然存在很多问题，导致其无法完全满足智能 采煤的需求。例如在当前的应用中采矿传感器不够先 进，其精准度和可靠性不足，地下土壤的无线传输距 离相对较短，煤矿智能专业软件的开发不足，以及智 能控制计算机的信息处理能力不足等，这些问题都有 待解决。 （2）由于煤矿层与地址环境经常发生较大的变 化，所以煤矿开采中，这些问题往往会对其产生较大 的影响，不仅如此，工作面非可视测量技术存在困 难以及工作面液压支架动作的差异性也会影响其直线 度，因此这就需要需要在工作过程中对刮板运输机进 行必要的改进。 （3）高科技、全方面发展的人才稀缺。煤矿开 采过程相关人才招纳依旧是整个操作流程当中至关重 要的影响因素之一。现在的煤矿开采行业里面，因为 拥有完备智能化技术知识的相关人才十分稀少，从而 造成如今这种智能化技术运用被限制的严重后果。 所以，一定要推动对于该方面智能技术人员的引进力 度，推动和不同高校之间建立协作关系的发展，从而 给煤矿开采业的智能化发展打下基础。 3 煤矿智能化开采的发展方向展望 （1）智能无人开采技术。在智能设备和无人机器 的有关帮助下，将人工智能等一系列智能化手段大力 的运用到煤矿的开采工作中去，将煤矿开采的操作流 程进行全面的无人智能化。由于在智能化行业技术当 中的持续探究、摸索，为智能化以及无人操作在采煤 事业上的发展起到了推动作用，并给开采手段增加了 便利。 （2）智能装备技术。加大对于煤矿开采技术中的 投资、开发。很大程面上来说设备技术，可以很好地 将开采技术提高到另一个层次，从而提升相关操作的 效率，以至于可以实现煤矿进行安全、精确、智能化 的开采效果。 （3）智能导航技术。通过对于高科技技术的使用 以及相关工具的应用实施煤矿智能综采设备的定位功 能，从而构成一种导航体系，以至于能够高效率的在 相应开采过程中化解困难，构建出一种高效的、智能 化的同时无人操作的煤矿智能综采条件。 （4）信息精准感知技术。完善当今所追求的每款 能够智能化综采的先决条件就是必须满足地质条件、 开采条件以及拥有完好的设备状态，加强对于地质条 件的精密探测力度、开采条件实时预测与处置、设备 位置及姿态精准感知等技术。 （5）复杂开采条件下的智能化综采技术。专业的 煤矿智能化综采技术现状及发展 侯凌飞 西山煤电股份有限公司马兰矿 山西 古交 030205 摘要随着中国的科技与经济都在不断地、快速的发展，采煤行业的智能化手段运用的范围也逐步扩大。煤炭智能化 开采在整体的煤矿行业运行流程当中有着极其关键的作用，有助于规范操作的安全性以及促进其进一步发展，在采煤行业 的发展过程中尤为关键，同时还是行业实施各项体系的必然条件。然而中国现有的煤矿智能化技术里面，依旧保有一些未 被发现的隐患。通过对于智能化开采技术的现有情况深一步实施探究，同时在其未来的发展状况实施探索，从而给相应机 构作为参照。 关键词煤矿综采 智能化技术 现状 展望 （下转第172页） 科学管理 172 2020年第8期 对各个环节从监督内容、步骤指向、顺序指向、关键 环节控制点、作业过程禁止项、监督人员可询问项6个 方面进行图解；二是风险提示目视化，安全警示牌、 风险告知牌、应急集合点、报警电话全部到位；三是 巡回检查目视化，从现场设备设施、提升系统、作业 系统、辅助系统等方面进行图解；四是现场布置目视 化，从安全位置、集合点设立、设备设施等9个方面图 解；五是人员身份目视化，作业现场人员一律佩戴胸 牌。 表单化管理包括三方面，一是风险写实表单化包 含风险作业安全分析表、风险作业检查表、干部日写 实等；二是开工许可表单化包含开工令、许可票据、 岗位检查表等；完工验收表单化包含修井施工交接 单、环保工作记录表、油泥转移单等。 4 现场实施效果 通过推行井下作业程式化管理模式，井下作业过 程紧密衔接，措施占井周期缩短1.5天，维护作业占井 周期缩短2小时，节约井下作业费用近500万元，累计 多产原油近1万吨，实现井下作业过程中污油污水不落 地，全年减少落地油泥产生量近3000吨，未发生任何 安全环保事故。 5 结束语 井下作业程式化管理明确了安全责任，降低了作 业风险，消除了各类安全事故苗头；理顺了衔接程 序，提高了生产效率，缩短了施工占井周期；提高了 经济效益；规范了操作行为，增强了上标准岗、干标 准活的意识。实践结果表明，井下作业程式化管理是 一种有效、实用、科学的井下作业管理模式，对石油 生产企业保障其它施工安全具有一定的借鉴意义。 对煤矿开采地点的先天条件进行深入的检测同时分析 有关实地环境对于开采作业的影响，加大对于该操作 流程问题的解决力度，打造出一项符合实际的、无害 的、可以进行随时监管的信息体系，从而构成一种高 科技的智能化的开采系统设备，进一步促进智能化综 采技术的大力发展。 4 结束语 综上所述，煤炭智能化开采在促进煤炭的相关开 采与进一步发展工作当中是一项尤为关键的变更手 段，同时在煤矿质量方面的进一步改善有着必要的作 用，还是在资源与安全两项任务中的关键评判准则。 做到将智能化技术切实的运用于煤矿的井下工作中， 实施全面覆盖的基本要求从而实现向煤矿单位的拓 展。从内部到外部进行扩展，同时加强有关框架的安 全、智能化手段，这样可以更好的做到完善煤矿智能 化由点的发展到整体实力的提高，靠此加强中国煤矿 开采事业的持续进展力度。 参考文献 [1] 王国法， 刘峰 . 煤矿智能化 （初级阶段） 研究与实践 [J]. 煤炭科学技术， 2019（8） 1-36. [2] 李俊儒 . 煤矿井下采煤技术中存在的问题及策略 [J]. 中国石油和化工标准与质量， 2019（8） 210-211. [3] 刘俊锋， 刘庚 . 基于 EtherNet/IP 的采煤机智能化远 程监控系统 [J]. 煤矿机电， 2019（4） 91-93. [4] 张磊 . 磁窑沟煤矿大采高综采技术问题分析及优化 对策研究 [J]. 煤炭与化工， 2018， 41（08） 10-12. [5] 程文武， 田家宝 . 可视化安全监控系统在综采工作 面的研究与应用 [J]. 煤矿现代化， 2018（1） 51-55. [6] 张俊飞 . 智能永磁直驱系统在煤矿井下带式输送机 上的应用 [J]. 电子技术与软件工程， 2019（12） 227. （上接第169页） （上接第175页） 为角岩和石英岩，但总体上矽卡岩化不甚发育。矿床 成因属于岩浆热液型矿床。 沙滩脚铜床矿床位于沙滩脚岩体南部、主要矿体 赋存在与三叠系南陵湖组石灰岩的主接触变质带中， 严格受接触带构造控制，岩体内俘虏体经变质作用形 成的全封型接触构造带，亦常赋存规模不等的次要铜 矿体，属矽卡岩型铜矿床。 区内接触交代变质作用主要表现在岩体周边形成 广泛而宽窄不等的石榴子石矽卡岩或透辉石石榴子石 矽卡岩带，大多顺层选择性交代形成条带状和层状矽 卡岩，且变质分带明显。 矿区围岩蚀变较发育，岩体主要有绿泥石化、钾 长石化、黑云母化及透辉石化等；矽卡岩主要为碳酸 盐化、绿泥石化、硅化等，其中以碳酸盐化、钾长石 化、绿泥石化等蚀变与铜矿化关系密切。 以上两处矿床均为已开发矿，深部的赋矿地层及 岩层在本研究区均有可能出现，是完全可以类比找矿 实践的典型实例。 对于本区成矿地质条件特别是矿源的上升通道 断裂，充分认识到北西向断裂的重要性，将其作为铜 陵地区可能的重要导矿构造加以重视；对于在区域上 新发现的韧性断层，其是否和成矿作用有成因联系， 综上所述，由于本研究区地质工作程度高，成矿模式 较为成熟，而且以铜陵矿集区典型的“三位一体”及 “多层楼”成矿模式较为成熟，在相邻矿区的找矿模 式指导下，本研究区有着较好的成矿地质背景，通过 现代化勘探手段，可为该地区矿产勘查提供新的突 破。 参考文献 [1] 李曙光 . 长江中下游中生代岩浆岩及铜铁成矿带的 深部构造背景 [J]. 安徽地质， 2001（2） 118-122. [2] 王治顺 . 长江中下游铁铜成矿带的成矿条件与分布 规律 [J]. 昆明工学院学报， 1984（3） 11-1719-23. 作者简介 李杰 （1988-） ， 男， 本科学历， 助理工程师， 主要从事地 质勘查工作。