李廣照 陳旺 劉雷

摘 要：煤炭已經(jīng)成為世界經(jīng)濟發(fā)展、現(xiàn)代化建設所賴以生存的最重要的能源資源。然而，煤炭資源在推動社會進步的同時，也引起了諸多負面影響例如地表深陷、地下水倒灌、瓦斯爆炸等。目前煤炭開采過程仍存在一定安全隱患，因此實現(xiàn)現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術、自動控制技術與信息技術在煤炭開采過程中的應用，將使整個煤炭輸運過程和管理控制過程有機整合成一個自動控制的整體，有利于煤炭開采過程的安全和遠程控制，將成為未來煤炭開采行業(yè)的主要研究方向。

關鍵詞：煤礦;智能化開采;發(fā)展方向

煤礦智能化開采可以將現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術、自動控制技術與信息技術有機整合在一起，將該技術應用于煤炭開采過程中可以實現(xiàn)煤炭開采三維空間統(tǒng)一于具有相同時間、空間坐標的二維網(wǎng)絡平臺中，并在計算機上實時顯示管理監(jiān)督和現(xiàn)場操作情況，使整個煤炭輸運過程和管理控制過程形成一個自動控制整體。

一、煤礦智能化開采概述

煤礦智能化開采將信息技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、自動控制技術結(jié)合在一起應用于礦山開采過程中，實現(xiàn)整個礦山的三維可視化和礦體模型建立。將處于不用位置、不同時間的礦山開采三維空間統(tǒng)一于具有同一時間和空間的網(wǎng)絡平臺上。實現(xiàn)海量地質(zhì)結(jié)構數(shù)據(jù)的分類、有序整合，提高數(shù)據(jù)查詢的效率和準確性。同時數(shù)字礦山還能更具已有的地質(zhì)結(jié)構數(shù)據(jù)和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過借助空間分析軟件、輔機設計軟件、三維可視化軟件、遙感探測軟件、科學計算軟件等提供可靠的礦山開采分析數(shù)據(jù)，為資源儲備量的估計、開采設計、安全生產(chǎn)、管理決策提供方便高效的智能數(shù)字化平臺，保證企業(yè)能夠提高自身經(jīng)濟效益、市場競爭力和市場占有率，最終實現(xiàn)整個礦產(chǎn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

煤礦智能化開采包含眾多內(nèi)容，通過計算機實現(xiàn)礦山的綜合自動化，例如監(jiān)控數(shù)字化、設備自動化、信息集成化、管理集成化、開采過程模擬化、決策處理一體化。智能化礦山建設的目標是通過計算機網(wǎng)絡將整個礦山信息建立成一個三維虛擬礦山模型，通過該三維模型可以方便準確的描述礦井內(nèi)各點信息。利用網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的集中顯示，可以使不同部門之間同時獲得礦井內(nèi)相關信息，幫助各部門之間協(xié)同工作、信息共享和方案討論。

二、煤礦智能化開采的阻礙

2.1數(shù)據(jù)信息利用問題

目前，開采企業(yè)以實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡主干線的假設，這為數(shù)字化礦山的建設提供了有利的建設基礎。但是，絕大數(shù)煤炭企業(yè)沒有實現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)籌開發(fā)和綜合利用，也未能實現(xiàn)各個煤礦之間的信息共享和意見交互平臺，其所發(fā)展的智能化礦山在數(shù)據(jù)信息利用方面還存在較多缺陷和不足，具體表現(xiàn)如下：

“信息孤島”現(xiàn)象：雖然各大煤礦響應智能化礦山建設的號召，積極進行信息化系統(tǒng)建設，但是由于前期規(guī)劃不全面，未能對數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)籌安排和整體規(guī)劃。

規(guī)則制度不健全：長期以來各個煤礦指定的信息管理制度僅是針對自身需求，不同單位之間的信息管理模式也未能按照統(tǒng)一的標準進行構建，導致煤炭企業(yè)內(nèi)部縱向信息聯(lián)系較強而不同企業(yè)之間的橫向信息聯(lián)系較弱。

專業(yè)信息技術人員匱乏：數(shù)字化礦山是將計算機網(wǎng)絡技術、信息交互技術和自動控制技術結(jié)合為一個整體的復雜龐大系統(tǒng)，其內(nèi)部涉及計算機、數(shù)字信號、控制、自動化等眾多專業(yè)。

2.2生產(chǎn)管理問題

煤礦智能化開采建設過程中實現(xiàn)良好的營運和管理是保證該系統(tǒng)能夠高效穩(wěn)定運行，提高煤礦經(jīng)濟效益的主要技術手段。但是現(xiàn)在云南省煤炭行業(yè)還是以小煤礦為主，人力資源、經(jīng)營管理以及數(shù)字礦山運營等方面還存在較多問題未能解決，具體表現(xiàn)在如下幾個方面：一方面，煤礦資源管理困難，由于煤礦數(shù)量眾多，現(xiàn)有煤礦之間各自為政無法實現(xiàn)行業(yè)內(nèi)的信息共享和優(yōu)勢資源整合，而且分散式的煤礦的存在給數(shù)字化大型礦山的建設造成了技術、經(jīng)濟等方面產(chǎn)生的重大阻礙;另一方面，也存在一定的安全隱患。

2.3自動化程度問題

煤礦智能化開采最顯著的特征是通過計算機實現(xiàn)礦井開采過程中設備自動化，使礦山開采過程進入無人化、自動化和遠程控制。但是現(xiàn)有煤礦由于前期缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標準和數(shù)字礦山建設規(guī)劃，導致不同煤炭企業(yè)之間的設備無法系統(tǒng)技術參數(shù)具有較大差異，數(shù)據(jù)傳輸接口和信息數(shù)據(jù)傳輸方式不統(tǒng)一，因此，在不同企業(yè)之間進行交互式自動化管理具有較大困難。

三、煤礦智能化開采實施建議

3.1專業(yè)技術人員培養(yǎng)

面對未來，可以引進國外成功煤礦企業(yè)的高級人才對企業(yè)內(nèi)部進行監(jiān)管和培訓。同時，也可以將國內(nèi)數(shù)字化礦山建設專業(yè)人才送出國外進行專業(yè)知識的系統(tǒng)學習。通過上述兩個方面的措施可以不斷加強與國外數(shù)字化煤礦企業(yè)的接觸，并在接觸過程中不斷吸收先進的生產(chǎn)技術和管理經(jīng)驗，逐步實現(xiàn)數(shù)字化礦山人才素質(zhì)的不斷提高。

3.2加快網(wǎng)絡化和信息化進程

互聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展為礦山生產(chǎn)管理提供了良好的網(wǎng)絡化、信息化建設平臺，將各個礦山信息系統(tǒng)有效連接，可實現(xiàn)不同礦山企業(yè)開采過程中的信息實時共享，促進整個礦山企業(yè)的商品化和數(shù)字化。充分依靠信息技術的發(fā)展，不同提高傳統(tǒng)煤炭企業(yè)的網(wǎng)絡化和信息化水平可以大大提高該行業(yè)的市場核心競爭力，增加企業(yè)效益。

3.3企業(yè)與政府合作

煤炭企業(yè)通過與政府合作，協(xié)助政府建立有效的法律法規(guī)，約束和打擊不法行為保證整個行業(yè)的有序發(fā)展。同時企業(yè)提供資金支持，為政府公共事業(yè)提供資金幫助。通過政府和企業(yè)的相互合作將共同建立一個覆蓋整個地區(qū)的通信網(wǎng)絡和約束體制，從而為智能化礦山環(huán)境下煤炭企業(yè)的發(fā)展提供良好的社會環(huán)境和約束制度。

參考文獻

[1]王蒙，鄭建國.煤礦智能化開采技術的創(chuàng)新與管理[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟，2020（01）：75.

[2]趙寧波.煤礦采煤機智能化關鍵技術探討[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2019，39（23）：204-205.

[3]張鵬.探析煤礦智能無人采煤工作面開采關鍵技術[J].低碳世界，2019，9（11）：120-121.

[4]張華.煤礦綜采工作面智能化開采技術研究[J].裝備維修技術，2019（04）：42.