浅析新形势下煤矿采煤技术的运用方式.pdf

工业技术 I 浅析新形势下煤矿采煤技术的运用方式 裴军军 山西省沁水县安全生产监督管理局 山西晋城0 4 8 0 0 0 『 摘要1 本文在结合当前新技术在采煤工业中的应用现状 ，从专家系统、信息系统管理 、基于实例的推理系统以及人工神经网络系统技术等多方面进行 阐述 ，并介绍煤矿锚杆支护设计与选型专家系统 ，更好的全新技术在煤矿工业中的具体运用价值 。 『 关键词] 新形势下煤矿开采技术应用 中图分类号X 7 5 2 文献标识码X 文章编号1 0 0 9 --9 1 4 X 2 0 1 3 3 1 0 3 4 8 一O 1 现代技术的巧妙运用，尤其是本身具备 的成本较低 ， 运行速度快 、 图形 处理能力与显示功能增强的优点 ， 可以从信息数据处理 、 矿床模型建立 、 矿 山设计 、 矿山设备选型以及各种系统的全面运用 ， 解决在煤矿过程中遇到的 难点 ，实现技术层面的攻破。 一 分析 目前在煤矿企业中应用的新技术 1 、煤矿技术的全新运用 1 开发 “ 埋深浅、硬顶板 、硬煤层高产高效现代开采成套技术 ” 。硬 顶板控制技术 ， 研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定 向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提 高顶煤回收率，且基本顶能按定步距垮落 ，既有利于顶煤破碎，又保证工作 面的安全生产。5 ． 5 m 宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚杆支护技术的研 究开发和应用 ， 有利于综采配套设备的大功率和重型化 ， 有助于连续采煤机 的应用 ，促进工作面的高产高效。 2 缓倾斜薄煤层长壁开采。主要研究开发 体积小 、功率大 、高可 靠性 的薄煤层采煤机 、 刨煤机 ； 研制适合刨煤机综采的液压支架； 研究开发 薄煤层1 二 作面的总体配套技术和高效开采术。 2 、支护质量与顶板动态监测技术运用 在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面， 进一 步在坚硬顶板、破碎顶板 、 急倾斜 、 放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态 监测，同时应不断完善现有的监测技术 ， 发展智能化监测系统 ， 改进监测仪 表 ，使监测仪表向直观 、 轻便、小型化方向发展。通过计算机模拟研究冲击 性矿压显现发生的机理 ； 进一步完善冲击性矿压显现监测系统， 发展遥控测 量和预报技术 ，完善 冲击性矿压综合防治措施的优化选择专家系统。 二 探讨创新技术融入煤矿工业中的应用方式 1 、计算机辅助设计的实际技术运用 在当前 的煤矿技术中， 在打破早期的计算机辅助设计主要用于绘制工程 图以及二维 图形的显示中， 在煤矿工业的运行中， 主要是通过计算机辅助软 件的设计开发软件 ， 就是 A u t o C A D的巧妙运用， 另外目前尚有一些 C A D系 统开发软件是专为煤矿工业研制的，这些软件包括 D A T A MI N E 、S U R P A C 和 L Y N X。在实际应用中，这些系统软件常与 A u t o C A D连接使用 ，这样使 他们的图形显示处理功能大大增加。同时， 还可以通过计算机的图形分析技 术，从图像的摄取和图像的计算机处理，从而获取准确的信息和相关资料 ， 譬如下图中在露天爆炸优化的数字图像分析系统的整g r i s t 计中， 可以从多方 面进行计算机的技术处理。一是使用摄影技术获取图像； 二是将图像转换成 数字信息；三是计算机图像处理 ；四是对求解参数进行衡量和评定；五是确 定图像分析求解的参数与实际的现场实测参数之间的关系 或称确定修正系 统 ；图像分析技术 已经用于地质勘探和矿物鉴别。通过五个程序的精密相 连 ，确保整体效能的发挥，提升计算机信息技术的效能。 2 、锚杆支护设计与选型的系统技术 在煤矿工业的系统设计中，锚杆支护的设计技术可以结合计算机 的运 用 ， 实现经济实惠的目的。通过五个子系统的构建 ， 结合数据处理能力和图 形库 的系统程序运用 ， 对整体的设计要点进行全面的深入探讨 ， 从四大功能 区域进行全面分析 ①决定锚杆形状和锚固的方式 ； ②准去算 出锚杆的设计参数； 3 4 8 1 科 技博览 ③精准出锚杆的布置方式； ④准确推荐锚杆的布置图形 ； 从这些方面进行全面的细化处理 ， 并建立煤矿的整体知识库， 对定量与 定性的分析 ， 可以采用计算机的处理技术。从决定层面进行执行 ， 还连接两 个外部的程序软件， 也就是数据库程序和图形库程序 ， 进行多方面的设计处 理 ，能收到很好的实际效果。 3 、煤炭地下气化技术的控制 煤炭地下气化技术是将处于地下的煤炭进行有控制的燃烧， 通过对煤的 热化学作用而产生可燃气体的过程。 煤炭地下气化技术属于一种特殊的采煤 方法 ，它是国际首创。煤炭地下气化技术具有投资少、安全、工期短、见效 快 、用人少、效率高 、 成本低 、效益好等优点 ，尤其适合我国煤矿地质条件 复杂 、劣质煤 比例高、“ 三下”压煤严重的矿区。具有广阔的推广应用前景。 应继续研究完善 “ 长通道、大断面、两阶段”和 “ 矿井式气化”两种典型煤 炭地下气化工艺， 进行较大规模的地下气化试验研究， 摸索实现 “ 两个控制 、 三个稳定”的技术途径 ，并实现连续、稳定生产探索应用的途径。 4 、人工神经网络系统的技术运用 在煤矿工业的技术运用中， 可以采用先进的人工神经网络技术， 就是利 用计算机模拟技术 ， 来模仿人的大脑一个神经元， 也就是采用处理元素的技 术手段，形成一个完整的知识系统 ， 通过程序的运用 ， 形成具备一定素质的 运用模式 ， 每个神经网络系统都是 由三个神经原层组成的，即输入层 、中间 层和输出层。在煤矿工业中，人工神经网络系统 目前的研究工作有 岩体破 坏模式的识别 、 矿床品味分析和生产过程控制等。因此，通过计算机的辨别 模式 ，能为煤矿技术提供可靠 的信息来源 ， 充实技术的整体运用，并完善信 息技术的整体处理水平 ， 为煤矿效率的提升提供更为精准的信息资料。 譬如， 通过计算机人工神经网络的技术运用 ， 研究硬煤层、 硬顶板放顶煤液压支架 ， 完善液压支架性能和快速移架系统， 开发耐炮崩、 轻型化单体液压支柱和厚 煤层巷道锚索和可伸缩锚杆等等。 三 总结 随着信息技术的 13 新月异， 在煤矿工业中的运用也越来越广泛 ， 并且有 着强大的发展潜能， 在打破传统信息技术难题基础上 ， 结合考虑煤矿工业的 实际需要 ，从程序设计、技术层面、生产需要、知识系统等多方面进行深人 探讨，将有着深厚的现实意义。而且，通过现代信息技术的全面运用，技术 的整体发挥能推动煤矿生产和管理的计算机化 ， 煤矿工程师们 的日常繁重劳 动也将由信息技术取代或部分取代，并发挥着重大的作用。 参考文献 [ 1 ]李一帆；数字矿山信息系统的研究及应用[ D ] ；中国科学院研究生院 武汉岩土力学研究所 ；2 0 0 7年 [2 】夏建波；地下矿山井巷工程计算机辅助设计系统研ll ilJ [ D 】 ；昆明理工 大学；2 0 0 3年 [3 ]唐秀仲；信息技术在煤矿工业中的应用；城市建设理论研究 ；2 0 1 1 年第 1 2 期 [4 】刘剑 ； 在露天煤矿生产中深孔爆破技术的应用 ； 城市建设理论研究； 2 0 1 1 年第 3 0 期 [5 ]唐布华； 刍议可视化技术在煤矿工程中的应用 ； 城市建设理论研究； 2 0 1 1 年第 l 9 期