【摘?要】隨著我國(guó)裝備制造業(yè)的快速發(fā)展，煤礦行業(yè)由勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)向技術(shù)密集型、設(shè)備智能化產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，目前使用智能化裝備的范圍正在逐步擴(kuò)大。智能化煤礦在開(kāi)采礦業(yè)的整個(gè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中扮演著非常重要的角色。這有助于標(biāo)準(zhǔn)化操作安全性并促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展。這在煤礦行業(yè)的發(fā)展中尤其重要，也是各種系統(tǒng)的行業(yè)實(shí)施要求。但是，在現(xiàn)有的煤礦智能化技術(shù)應(yīng)用中存在一些尚未發(fā)現(xiàn)的隱患。在深入研究智能化采礦技術(shù)的現(xiàn)狀的同時(shí)，我們將對(duì)未來(lái)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行調(diào)查，以向相應(yīng)的機(jī)構(gòu)和企業(yè)提供參考。

【關(guān)鍵詞】煤礦智能化;綜采技術(shù);現(xiàn)狀

前言：

近年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展、科技日益進(jìn)步，煤礦行業(yè)的智能化開(kāi)采技術(shù)也逐漸走向成熟。煤炭是我國(guó)儲(chǔ)存和使用量最大的基本能源之一。它在中國(guó)的發(fā)展中起著重要作用，在我國(guó)能源工業(yè)中占有重要地位。從當(dāng)前規(guī)劃，黨和國(guó)家制定了以煤炭為基礎(chǔ)的能源發(fā)展政策。整個(gè)煤炭行業(yè)發(fā)展迅速，自動(dòng)化和智能化建設(shè)也取得了初步成果。但是現(xiàn)在，我國(guó)煤礦的情報(bào)水平仍處于起步階段。存在缺乏用于礦井的高度準(zhǔn)確和可靠性的傳感器，目前存在著缺乏用于礦井的高度準(zhǔn)確和可靠性的傳感器，井下無(wú)線電傳輸距離相對(duì)較短，并且嚴(yán)重缺乏熟悉智能化技術(shù)和煤炭業(yè)務(wù)的混合型人才。標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)和其他尚未完成的問(wèn)題限制了智能化綜采技術(shù)在我國(guó)煤炭工業(yè)中的應(yīng)用。本文將根據(jù)實(shí)際情況，主要對(duì)煤礦智能采煤技術(shù)進(jìn)行全面研究，解釋和分析當(dāng)前智能化采煤技術(shù)的不足及相關(guān)問(wèn)題，最后對(duì)我國(guó)的智能化開(kāi)采發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行說(shuō)明。

一、煤礦智能化綜采技術(shù)的現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)煤礦的智能化綜采技術(shù)發(fā)展迅速，煤炭行業(yè)的智能化綜采技術(shù)不斷突破。在實(shí)際應(yīng)用中，它主要基于采煤機(jī)的記憶切割設(shè)備，支架自動(dòng)根機(jī)設(shè)備為基礎(chǔ)，將遠(yuǎn)程視覺(jué)監(jiān)控設(shè)備與生產(chǎn)系統(tǒng)智能控制系統(tǒng)，綜采設(shè)備的遠(yuǎn)程智能相結(jié)合。實(shí)現(xiàn)綜采工作面的智能化運(yùn)行，保證了綜采工作面的連續(xù)性，高效性和安全性。

智能化開(kāi)采是煤礦智能化的核心。目前，我國(guó)礦山的智能化采礦的四種模式是：薄中型礦山的智能化無(wú)人駕駛采礦模式，高采礦高度的智能耦合，人機(jī)協(xié)作效率高;綜放工作面智能化操控與人工干預(yù)輔助放煤模式，復(fù)雜條件的機(jī)械化+智能采礦模式。以某礦業(yè)集團(tuán)為例，智能化采礦技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的主要指標(biāo)目前處于世界領(lǐng)先水平。它主要采用智能化的，全機(jī)械化的采礦生產(chǎn)模型，該模型可遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制計(jì)算機(jī)機(jī)械化的采礦機(jī)。煤礦公司向智能采礦的發(fā)展促進(jìn)了對(duì)綠色環(huán)保，高效集約化可持續(xù)能源的使用，促進(jìn)了綜合采礦模式的轉(zhuǎn)變，并且“無(wú)人則安、少人則安、少時(shí)則安”新的生產(chǎn)模式為煤炭行業(yè)的高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了一個(gè)模范。

二、煤礦智能化工作面的基本原理

煤炭自動(dòng)化開(kāi)采，是指煤炭開(kāi)采過(guò)程中，設(shè)備、系統(tǒng)在沒(méi)有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、信息處理、分析判斷、操縱控制，實(shí)現(xiàn)開(kāi)采的過(guò)程。在過(guò)去的十幾年間，我國(guó)煤炭工業(yè)取得了驚人的高速增長(zhǎng)，產(chǎn)量猛增的同時(shí)安全性也大幅提高。這離不開(kāi)裝備技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展。十二五以來(lái)，在國(guó)家863等重大項(xiàng)目的支持下，液壓支架制造、采煤機(jī)自動(dòng)截割、綜采工作面智能控制等關(guān)鍵核心技術(shù)取得突破，為在煤礦“高配”成套裝備奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上形成了現(xiàn)階段可行的“無(wú)人操作、有人巡視”的智能化開(kāi)采模式。

智能化開(kāi)采是在機(jī)械化開(kāi)采、自動(dòng)化開(kāi)采基礎(chǔ)上，信息化與工業(yè)化深度融合的煤炭開(kāi)采技術(shù)的深刻變革，是指在不需要人工直接干預(yù)情況下，采掘裝備通過(guò)智能感知、智能調(diào)控、自主導(dǎo)航獨(dú)立完成采掘作業(yè)的過(guò)程。開(kāi)采過(guò)程中各個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的融合，實(shí)現(xiàn)有機(jī)統(tǒng)一、互聯(lián)互調(diào)，才能稱之為智能化開(kāi)采，智能化開(kāi)采具有3個(gè)方面技術(shù)內(nèi)涵：①采掘設(shè)備具有智能化的自主作業(yè)能力;②實(shí)時(shí)獲取和更新采掘工藝數(shù)據(jù)，包括地質(zhì)條件、煤巖變化、設(shè)備方位、開(kāi)采工序等;③能根據(jù)開(kāi)采條件變化，自動(dòng)調(diào)控采掘過(guò)程。當(dāng)智能化采掘設(shè)備與自動(dòng)調(diào)度決策集為一體，即為智能化開(kāi)采工作面。我國(guó)先后攻克了綜采成套裝備感知、信息傳輸、動(dòng)態(tài)決策、協(xié)調(diào)執(zhí)行、高可靠性等關(guān)鍵技術(shù)，研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綜采成套裝備智能系統(tǒng)，成功在煤礦工作面實(shí)現(xiàn)了“無(wú)人操作、有人巡視”的智能化開(kāi)采模式，工作面所有設(shè)備均由設(shè)在巷道及地面調(diào)度中心進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，該技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用效果達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，引領(lǐng)了我國(guó)煤炭科學(xué)開(kāi)采的發(fā)展方向。

三、煤礦智能化綜采技術(shù)存在的問(wèn)題

（一）智能采礦設(shè)備必須是具有高穩(wěn)定性和可靠性的綜采煤礦。盡管科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步在中國(guó)的煤礦設(shè)施上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但仍然存在許多可靠性無(wú)法完全滿足智能煤礦需求的問(wèn)題。例如，在當(dāng)今的應(yīng)用中，采礦傳感器的技術(shù)水平不夠先進(jìn)，準(zhǔn)確性和可靠性不足，地下土壤的無(wú)線傳輸距離相對(duì)較短，煤礦智能專業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)不足，以及智能的控制計(jì)算機(jī)處理能力不足等，所有這些問(wèn)題都需要解決。

（二）由于煤層和位置環(huán)境的變化頻繁，這些問(wèn)題通常對(duì)煤礦產(chǎn)生更大的影響。不僅如此，工作表面上的非視覺(jué)測(cè)量技術(shù)以及工作表面上的液壓支撐也存在問(wèn)題。行為上的差異也會(huì)影響直線度，因此在工作期間需要改進(jìn)刮板輸送機(jī)。

（三）高科技和綜合開(kāi)發(fā)人才稀缺。采礦過(guò)程中相關(guān)人員的招聘仍然是整個(gè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中最重要的影響因素之一。由于當(dāng)前限制了這種智能化技術(shù)的使用，這造成了嚴(yán)重的后果，所以當(dāng)前的煤炭開(kāi)采行業(yè)缺乏對(duì)智能化技術(shù)有充分了解的相關(guān)人才。因此，為奠定煤礦智能化發(fā)展的基礎(chǔ)，有必要促進(jìn)該領(lǐng)域智能化工程師的引進(jìn)，促進(jìn)與各高校合作的發(fā)展。

（四）工作面連續(xù)推進(jìn)問(wèn)題。在礦井的綜采過(guò)程中，煤層和地質(zhì)環(huán)境經(jīng)常發(fā)生變化。由于工作面上非可視測(cè)量技術(shù)的困難，經(jīng)常對(duì)智能化完整連續(xù)進(jìn)度產(chǎn)生嚴(yán)重影響，機(jī)械化工作面與工作面液壓支架動(dòng)作的區(qū)別也會(huì)影響到直線度，這就需要對(duì)刮板輸送機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，這也影響了智能化綜采技術(shù)工作面的持續(xù)發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，煤炭智能化是促進(jìn)煤炭生產(chǎn)方式和開(kāi)發(fā)模式深度轉(zhuǎn)換的重要途徑，是在煤炭行業(yè)，資源約束和安全性方面實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的唯一途徑，是應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題的行業(yè)戰(zhàn)略選擇。只有堅(jiān)持智能化建設(shè)在煤礦的井下井上全覆蓋，由煤礦向非煤企業(yè)延伸、由本部向外部延伸，促進(jìn)安全性方面的智能決策，并提高智能化管理增值，只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)從突破到增強(qiáng)系統(tǒng)能力的煤礦智能化突破，促進(jìn)我國(guó)煤礦生產(chǎn)向更安全，更高效，更集中的方向不斷發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

駱彬，（1966.12.7），男（漢族）新疆烏魯木齊市人，高級(jí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，本科，研究方向：煤礦開(kāi)采技術(shù)和工藝及礦井機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)。

（作者單位：新疆煤炭技師學(xué)院）