煤矿综掘智能化开采技术研究

煤矿综掘智能化开采技术研究

庞帅1 庞卓2

 61062319930315013X，陕西 延安 717300

2陕西银河煤业开发有限公司，陕西 榆林 719000

摘要：煤矿综掘智能化开采技术是当前煤矿行业的重要研究方向之一。通过引入人工智能、大数据分析等先进技术，煤矿综掘智能化开采技术能够提高煤矿开采效率、减少事故风险，并对环境保护产生积极影响。本文将介绍煤矿综掘智能化开采技术的研究现状、关键技术。

关键词：煤矿；综掘；智能化开采技术；人工智能

引言

煤矿作为我国重要的能源产业之一，对于国民经济的发展具有重要意义。然而，传统的人工开采方式存在效率低下、安全隐患大等问题，亟需引入新的技术手段来提高矿业的开采效率和安全性。随着人工智能、大数据分析等技术的不断发展和应用，煤矿综掘智能化开采技术成为了当前研究的热点和重点之一。本文将围绕煤矿综掘智能化开采技术展开深入探讨，探索其潜力和前景。

1 煤矿综掘智能化开采技术的研究现状

煤矿综掘智能化开采技术的研究和应用一直是煤炭行业关注的热点之一。随着科学技术的进步和社会的发展，煤矿行业在提高采矿效率、降低生产成本、保障矿工安全等方面亟需创新技术的支持。综掘智能化开采技术应运而生，成为煤炭行业转型升级的重要方式之一。综掘智能化开采技术，是指将先进的机械、电子、自动控制等技术与煤矿开采工艺相结合，实现全自动化、智能化的矿山开采方式。这种技术不仅可以提高采矿效率，降低劳动强度，还能有效减少矿井事故的发生，提高矿工的工作安全性和舒适度，对于改善煤矿行业的生产环境和提高企业竞争力具有重要意义[1]。目前，煤矿综掘智能化开采技术的研究已经取得了许多突破性进展。在采矿设备方面，综掘采煤机作为综掘智能化开采的核心装备，不断进行技术升级和创新，实现了高效、精准、安全的矿山开采。采煤机的自动化程度不断提高，可以通过传感器实时感知外界环境，并及时对矿井中的各种异常情况做出响应，降低了事故的发生概率。综掘智能化开采技术在数据处理和分析方面也取得了重要进展。通过传感器等装置对矿井内外的各种参数进行监测和采集，实时将数据传输到控制中心，通过数据分析和算法优化，可以实现对采煤机的智能控制，提高煤炭回收率，减少资源浪费，提高煤矿的经济效益。除此之外，综掘智能化开采技术还在矿山环境监测、矿井通风系统优化、煤炭运输等方面发挥了重要作用。通过智能传感器和网络通信技术，可以对矿山环境中的气体浓度、温度、湿度等参数进行实时监测，及时预警和调整通风系统，保障矿工的生命安全。同时，在煤炭运输方面，综掘智能化开采技术可以通过自动化输送系统实现对煤炭的远程监控和调度，减少矿工的劳动强度和工作风险。

然而，尽管煤矿综掘智能化开采技术的应用前景广阔，但仍然面临一些挑战。首先是技术成熟度和成本问题。目前，综掘智能化开采技术的研发需要投入大量的人力、物力和财力，并且还需要考虑与现有设备的兼容性。因此，在推广和应用这种技术时，需要充分考虑企业的实际情况和可持续发展的能力。之后是人员培训和管理问题。综掘智能化开采技术的应用需要专业技术人才进行操作和维护，因此需要通过培训和管理来提高煤矿工人的素质和能力，才能更好地发挥技术的作用。

2 煤矿综掘智能化开采技术的关键技术

2.1 挖掘设备智能化技术

煤矿作为国民经济发展的重要组成部分，一直是我国能源产业的主力军。然而，传统的煤矿开采方式往往存在着安全隐患和环境污染问题。为了改善这种状况，煤矿综掘智能化开采技术应运而生。而在这一技术体系中，挖掘设备的智能化技术起到了至关重要的作用。挖掘设备智能化技术是指通过引入先进的传感器、自动控制和数据处理技术，使传统的挖掘设备实现自动化、智能化操作。在过去的几年里，许多具有自主知识产权的智能化挖掘设备相继问世。这些设备的出现有效地提升了煤矿开采效率，降低了事故风险，保护了矿工生命安全[2]。

挖掘设备智能化技术赋予了矿工更好的工作环境。传统的煤矿开采方式需要矿工长时间在狭小、高温、高湿的地下环境中工作，给身体和心理健康带来很大的压力。而智能化挖掘设备可以通过遥控、自主导航等技术，使矿工远离危险区域，减少了他们的劳动强度和作业风险，提升了工作的舒适度和安全性。同时挖掘设备智能化技术提高了煤矿开采效率。传统的煤矿开采方式存在着很多人为因素，如矿工技术水平的不同、操作的不精准等，导致了煤矿开采效率的低下。而智能化挖掘设备可以通过自动化操作、智能化控制等方式，提高挖掘效率和精确度，实现精确计量和主动控制。这不仅减少了人为错误的发生，还避免了能源的浪费和煤炭资源的损失，提高了整体生产效益。挖掘设备智能化技术在煤矿环境保护方面发挥着重要的作用。煤矿开采过程中产生的二氧化硫、二氧化碳等有害气体对人类社会和自然环境都造成了巨大的危害。而智能化挖掘设备可以通过引入环境监测传感器和自动控制系统，实时监测和控制有害气体的排放，减少大气污染，为矿山环境的改善和保护做出贡献。

2.2 锚杆支护智能化技术

不同于传统的矿井支护方式，锚杆支护智能化技术通过引入传感器、监测设备等先进技术，能够实时监测和分析锚杆的受力状态、变形情况以及周边环境的变化，从而实现对采空区的稳定支护。这种技术的引入，使得传统的人工巡查和后期处理变得更加智能化、高效化，真正将人与机器的优势结合起来，提高了采矿安全的水平。锚杆支护智能化技术的核心在于数据的采集和处理。通过在锚杆上安装传感器，实时监测锚杆的受力、挠度等参数，并将这些数据传输到中央控制系统进行分析和处理。在矿井开采过程中，一旦出现问题，系统将会及时发出警报，实施预警，提醒工作人员进行处理。这种实时性和准确性大大提高了煤矿开采过程中的安全性和可控性。锚杆支护智能化技术的另一个亮点是其能够实现远程监控和管理。通过网络技术，锚杆支护系统可以与远程监控中心实现实时数据传输和监控，使得煤矿企业能够随时随地掌握锚杆支护的状态和变化，及时作出决策和调整。

2.3 视频监控智能化技术

煤矿作为一处危险环境，工人在其中面临着生命安全的考验。视频监控智能化技术的出现，为矿山提供了强有力的支持，它能够全天候、全方位地监控矿山，实时掌握矿区的安全状况。无论是昼夜交替、还是恶劣气候的挑战，都无法阻挡其对矿山的关注。视频监控智能化技术不仅能够实时监测，还能够进行智能分析。通过深度学习等先进技术，它能够识别出工人的身份、行为习惯，甚至能够判断矿山中存在的安全隐患。这让矿山管理者能够提前发现问题，及时采取措施，最大限度地避免事故的发生。视频监控智能化技术的应用，还能够有效减少矿山事故的发生。从以往的事故案例中可以看出，很多事故都是由于人为疏忽或操作错误引起的。而智能化监控系统的出现，从根源上杜绝了这类事故的发生，保障了矿山工人的生命安全。视频监控智能化技术为矿山管理带来了更大的便利。传统的监控系统需要人工观看监控画面，耗费大量的时间和精力。而智能化监控系统能够通过算法和模型进行分析，实现对异常情况的自动报警和预警。这大大提高了矿山管理的效率，使管理者能够及时处理各种紧急情况。

3 结语

煤矿综掘智能化开采技术是煤矿行业未来发展的重要方向。然而，煤矿综掘智能化开采技术的研究和应用还存在一些挑战和困难，需要持续进行深入研究和实践。相信随着科技的不断进步，煤矿综掘智能化开采技术将为整个煤炭行业带来革命性的变化，并为国家能源发展做出更大贡献。

参考文献：

[1]沈静伟.综掘工作面智能化开采技术的实践[J].山东煤炭科技，2020(3)：174-176.

[2]路宝民.综掘工作面智能化开采技术研究[J].技术与市场，2020,27(1)：173.