摘要：煤礦智能化建設(shè)勢(shì)在必行，改變煤礦的以往的生產(chǎn)模式，本文結(jié)合神東煤炭集團(tuán)多年來(lái)智能化礦山建設(shè)，將改變煤礦管理模式，更好的保證煤礦安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：煤礦;智能化;措施

引言：

在目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)建設(shè)中，煤炭仍然是最為重要的能源，其生產(chǎn)的效率安全與否直接決定了我國(guó)的能源供給，隨著我國(guó)“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略的不斷深化實(shí)施，煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，井工煤礦已由炮采、普采、高檔普采發(fā)展到了綜合機(jī)械化、自動(dòng)化開采，并在多個(gè)煤層賦存條件較優(yōu)越的礦區(qū)實(shí)踐了智能化開采。2020年3月，國(guó)家八部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，全面開啟了煤礦智能化建設(shè)。陜西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、寧夏回族自治區(qū)等地相繼出臺(tái)了煤礦智能化建設(shè)相關(guān)政策，煤礦智能化建設(shè)工作已全面深入展開。神東煤炭集團(tuán)的煤礦智能化技術(shù)達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平，充分發(fā)揮煤礦智能化在安全高效生產(chǎn)中的核心支撐作用，實(shí)現(xiàn)安全、少人、高效生產(chǎn)。

1智能化綜采

1.1綜采自動(dòng)化的概念

綜采工作面自動(dòng)化代表了國(guó)際煤炭開采技術(shù)的最新發(fā)展方向，它是電控技術(shù)、設(shè)備可靠性、安全保障、生產(chǎn)組織、信息化等一系列先進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新和集成。主要體現(xiàn)為采煤機(jī)的記憶割煤、程序割煤、遠(yuǎn)程操作，液壓支架的成組推溜、自動(dòng)收打護(hù)幫、自動(dòng)跟機(jī)拉架、自動(dòng)跟機(jī)噴霧、側(cè)護(hù)和伸縮梁及其他千斤頂?shù)淖詣?dòng)程序及跟機(jī)動(dòng)作，刮板運(yùn)輸機(jī)過(guò)載前自動(dòng)降低采煤機(jī)牽引速度，停機(jī)時(shí)自動(dòng)停止采煤機(jī)牽引，通過(guò)綜采工作面所有設(shè)備數(shù)據(jù)上傳、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、緊急閉鎖保護(hù)系統(tǒng)等技術(shù)確保安全生產(chǎn)。

1.2智能化綜采現(xiàn)狀

煤礦智能化綜采共有4類開采模式，分別是薄煤層和中厚煤層智能化無(wú)人開采模式，大采高智能高效人機(jī)協(xié)同巡視模式，綜放智能操控與人工干預(yù)模式，復(fù)雜條件機(jī)械化+智能化開采模式.煤礦智能化綜采技術(shù)發(fā)展分為4個(gè)階段：第一個(gè)階段，智能化1.0是采煤機(jī)記憶割煤+自動(dòng)跟機(jī)移架，能夠達(dá)到工作面人機(jī)分離，局部自動(dòng)化割煤，人工輔助干預(yù)，大幅降低勞動(dòng)強(qiáng)度;第二個(gè)階段，智能化2.0是慣性導(dǎo)航技術(shù)+低照度高清可視化+工作面設(shè)備協(xié)同控制，綜采裝備的成套配置，單機(jī)設(shè)備智能化可靠性提高，能夠達(dá)到高度可視化自動(dòng)控制割煤，順槽人工輔助干預(yù)，大幅減少工作面用工;第三個(gè)階段，智能化3.0是目前正在研發(fā)的基于三維可視化+智能規(guī)劃割煤+工作面自動(dòng)調(diào)斜技術(shù)，能夠達(dá)到較好地質(zhì)條件的工作面智能無(wú)人化開采，復(fù)雜地質(zhì)條件的高度自動(dòng)化開采+可視化遠(yuǎn)程輔助干預(yù);第四個(gè)階段，智能化4.0是基于智能自感知透明工作面+設(shè)備智能自學(xué)習(xí)、自決策開采技術(shù)，能夠達(dá)到智能無(wú)人化開采。

1.3智能化綜采實(shí)踐

神東煤炭集團(tuán)榆家梁煤礦43102智能化綜采工作面，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制可以對(duì)井下支架、煤機(jī)、電液控等設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，同時(shí)通過(guò)電腦數(shù)控，遠(yuǎn)程利用巡檢小車對(duì)工作面進(jìn)行智能巡查，實(shí)現(xiàn)了“無(wú)人跟機(jī)、有人巡視、自主割煤為主、遠(yuǎn)程干預(yù)為輔”的采煤工藝。目前神東煤炭集團(tuán)公司已建成15個(gè)井工智能采煤工作面，2021計(jì)劃在此基礎(chǔ)上再建成7個(gè)，到2022年，共計(jì)劃建成30個(gè)智能化綜采工作面。

2智能化掘進(jìn)

掘進(jìn)是煤礦生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)之一，對(duì)礦井安全、生產(chǎn)布局和開采效率影響重大。公司所屬礦井掘進(jìn)工作面以掘錨機(jī)、連采機(jī)兩種模式為主，掘進(jìn)的時(shí)候，工作人員普遍采用本機(jī)操作或近距離遙控操作。受掘進(jìn)工作面條件復(fù)雜多樣、配套設(shè)備多、設(shè)備移動(dòng)頻繁且位置不固定、設(shè)備控制復(fù)雜等因素影響，自動(dòng)化、智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較大。相較于綜采智能化，掘進(jìn)裝備自動(dòng)化程度較低，智能化發(fā)展相對(duì)滯后，成為煤礦智能化建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié)。為了讓掘進(jìn)作業(yè)人員擺脫強(qiáng)度大、風(fēng)險(xiǎn)高、條件差的作業(yè)環(huán)境，同時(shí)結(jié)合當(dāng)前煤礦安全、高效開采的要求，公司利用安全智能的技術(shù)裝備和手段，不斷加大各礦井智能化掘進(jìn)工作面建設(shè)力度，實(shí)現(xiàn)固定崗位無(wú)人、巡視崗位減人的目標(biāo)。在神東煤炭集團(tuán)石圪臺(tái)煤礦，一種全新的智能化掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用于井下掘進(jìn)工作面。這套智能掘進(jìn)機(jī)最大的亮點(diǎn)是擁有遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)，它可以通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)采集并顯示掘進(jìn)機(jī)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、工作狀態(tài)等信息。工作人員可以通過(guò)視頻、監(jiān)控軟件所提供的信息，從工作面撤離至離工作面較遠(yuǎn)的安全區(qū)域進(jìn)行截割作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了工作面的無(wú)人化與少人化，從而開啟了全新的掘進(jìn)方式。

3智能化生產(chǎn)輔助系統(tǒng)

2020年底，神東煤炭集團(tuán)公司所屬13個(gè)礦井采區(qū)變電所供電、排水、通風(fēng)及地面壓風(fēng)、主通風(fēng)、水處理等生產(chǎn)輔助系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)以“無(wú)人值守+有人或機(jī)器人巡視”為主要特征的智能化升級(jí)。下一步是對(duì)已具備“無(wú)人值守、有人巡視”條件的生產(chǎn)輔助系統(tǒng)進(jìn)行勞動(dòng)組織優(yōu)化，加快推進(jìn)煤礦生產(chǎn)輔助系統(tǒng)“自動(dòng)化減人、智能化無(wú)人”有效落地。

礦井煤流運(yùn)輸系統(tǒng)在變頻化方面，神東煤炭集團(tuán)公司所屬礦井已普遍應(yīng)用。在永磁化方面，2020年神東補(bǔ)連塔煤礦在主運(yùn)輸膠帶機(jī)上率先實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。

4保障智能化建設(shè)的措施

智能化礦山建設(shè)的過(guò)程中遇到的阻礙因素較多，本文主要是從“人、機(jī)、環(huán)、管”四個(gè)方面分析總結(jié)了智能化礦山建設(shè)的保障措施。

4.1“人”的措施

“人”是決定煤礦智能化建設(shè)成敗的根本因素。煤礦智能化建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期復(fù)雜的工程，必須是“一把手”工程，應(yīng)掌握頂層設(shè)計(jì)，進(jìn)行統(tǒng)籌推進(jìn)、分步實(shí)施。樹立“全員懂工藝、全員管機(jī)電、全員信息化”的理念，完善人才培養(yǎng)機(jī)制，集中優(yōu)勢(shì)人才力量攻克技術(shù)難題，掌握核心技術(shù)，穩(wěn)步提升。

4.2“機(jī)”的措施

實(shí)現(xiàn)智能化開采，一定是由“淺層次集成控制”向“深層次融合控制”轉(zhuǎn)變。在硬件層面，裝備本身必須適應(yīng)地質(zhì)條件，壓力、位移、液位等傳感器要精度高、可靠性強(qiáng)。在軟件層面要完善控制模型，深度數(shù)據(jù)集成，形成基于大數(shù)據(jù)智能分析的透明智能控制。煤炭企業(yè)應(yīng)該從設(shè)備裝備、信息系統(tǒng)、傳感器的技術(shù)指標(biāo)、選型設(shè)計(jì)、質(zhì)量驗(yàn)收、使用維修等全過(guò)程入手，強(qiáng)化全生命周期管理，提高設(shè)備可靠性、延長(zhǎng)使用壽命、減少檢修維護(hù)工作量，保障智能化裝備的安全高效運(yùn)行。

4.3“環(huán)”的措施

全國(guó)各主要煤炭產(chǎn)區(qū)，煤層覆存條件各不相同，地質(zhì)構(gòu)造、瓦斯、煤塵、水、火、頂板等復(fù)雜地質(zhì)條件制約著煤礦智能化建設(shè)步伐。煤礦應(yīng)嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化要求，實(shí)施高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，高質(zhì)量巷道施工，強(qiáng)化可靠支護(hù)、高穩(wěn)定裝備，為智能化開采創(chuàng)造條件。

4.4“管”的措施

煤炭生產(chǎn)企業(yè)需與有實(shí)力的科研機(jī)構(gòu)、院校、廠商建立“產(chǎn)—學(xué)—研—用”創(chuàng)新技術(shù)聯(lián)盟，探索煤礦智能化建設(shè)短名單模式，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、提高互換、互聯(lián)、互通應(yīng)用水平，降低運(yùn)維費(fèi)用。建立健全“一專多能、一崗多責(zé)”復(fù)合型人才培養(yǎng)機(jī)制和分級(jí)考評(píng)機(jī)制，完善煤礦智能化建設(shè)及應(yīng)用的具體考評(píng)激勵(lì)制度，設(shè)立專項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)基金，以正向激勵(lì)為主，引導(dǎo)全員積極主動(dòng)參與煤礦智能化建設(shè)。

5結(jié)束語(yǔ)

國(guó)家能源集團(tuán)神東煤炭集團(tuán)在智能化綜采、智能化綜掘、智能化生產(chǎn)輔助系統(tǒng)建設(shè)上經(jīng)過(guò)多年探索與實(shí)踐，取得了一定成果，形成了以無(wú)人化操作為核心的智能化生產(chǎn)新模式，搭建了以安全管理為核心的智慧化管理平臺(tái)。全面快速深入推進(jìn)煤礦智能化建設(shè)，推動(dòng)煤炭生產(chǎn)從機(jī)械化向智能化高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫繼平，田子建.礦井圖像監(jiān)視系統(tǒng)與關(guān)鍵技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2014，42（1）：65-68.

[2]賀海濤.綜采工作面自動(dòng)化在神東礦區(qū)的應(yīng)用[J].工程科技Ⅰ輯;信息科技，20090820：11-14.

[3]王峰.基于透明工作面的智能化開采概念、實(shí)現(xiàn)路徑及關(guān)鍵技術(shù)[J].工控自動(dòng)化，2020，46（5）：39-42.

作者簡(jiǎn)介：蘆建斌，1985年5月，男，漢，山西五臺(tái)，本科，高級(jí)工程師，主要從事：煤礦井下在用機(jī)電設(shè)備運(yùn)行管理工作。