煤海逐夢煤礦智能展未來

煤海逐夢，煤礦智能展未來

摘要：煤炭是工業(yè)的糧食，是我國能源安全穩(wěn)定供應(yīng)的壓艙石。我國煤炭資源開采經(jīng)歷了炮采、普采以及綜采等幾個(gè)階段，如今正向著智能化開采逐步邁進(jìn)。煤礦智能化開采將會是煤礦開采發(fā)展過程中的一大歷史飛躍，將極大地減少井下工作人員的數(shù)量以及井下工人的勞動強(qiáng)度，保障井下工作人員的安全和生產(chǎn)效率。我國第一個(gè)智能化示范礦井在陜煤黃陵一號煤礦成功建成，我國煤礦智能化建設(shè)迅速發(fā)展。國家能源局、國家煤礦安全監(jiān)察局公布的全國首批智能化示范煤礦建設(shè)名單中，跟隨“揚(yáng)帆煤海?逐夢天山”發(fā)展成就觀察團(tuán)所到的新疆有4處煤礦入選。同時(shí)，新疆有色金屬礦企也開始了礦山智能化建設(shè)。國內(nèi)專家認(rèn)為，在經(jīng)歷一輪又一輪的洗牌后，智能化礦山建設(shè)將成為礦業(yè)市場競爭的下一個(gè)主賽道。關(guān)鍵詞：能源安全；煤礦智能化建設(shè)；雙智模式一、背景

我國礦產(chǎn)資源分布特征是富煤貧油少氣，煤炭作為我國的主體能源，是保障我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要礦產(chǎn)資源。但煤碳資源屬于不可再生資源，煤碳的清潔高效利用技術(shù)以及能源技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使得對煤礦資源需求量減緩以及煤礦事故頻發(fā)，煤礦企業(yè)亟需轉(zhuǎn)型升級，確定新的發(fā)展方向。

近些年來，隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、三維可視化和智能化采礦等領(lǐng)域的理論和先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)開始逐步應(yīng)用于煤礦行業(yè)[2]，煤礦行業(yè)將由機(jī)械化自動化開采逐步向智能化開采，將智能化理論方法及相關(guān)技術(shù)與煤礦行業(yè)傳統(tǒng)技術(shù)裝備、管理方式和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等建設(shè)方向相結(jié)合，現(xiàn)已成為煤礦行業(yè)發(fā)展的趨勢及方向。二、智能開采技術(shù)1.由中國煤炭科工集團(tuán)太原研究院負(fù)責(zé)實(shí)施的國家能源集團(tuán)新疆礦區(qū)掘進(jìn)工作面智能化建設(shè)項(xiàng)目順利通過了新疆維吾爾自治區(qū)的驗(yàn)收，標(biāo)志著新疆礦區(qū)首個(gè)智能化掘進(jìn)工作面建成。

該成套裝備智能化項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了自動截割、記憶截割、自主導(dǎo)航、一鍵啟停、遠(yuǎn)程控制、故障診斷等功能，為掘進(jìn)工作面的智能化提供了技術(shù)支持與保障。該礦區(qū)為國內(nèi)特殊的大傾角急傾斜特厚煤層，屬于復(fù)雜煤層構(gòu)造，此次智能掘進(jìn)工作面建設(shè)對于新疆能源開發(fā)具有重要意義，不但提高了該礦的智能

化水平和開采效率，也為新疆其他礦區(qū)樹立了智能化建設(shè)的典范和先例[3]2.基于視頻監(jiān)控的遠(yuǎn)程干預(yù)綜采智能化[4]

可視化遠(yuǎn)程干預(yù)無人化開采技術(shù)是以實(shí)現(xiàn)綜采工作面常態(tài)化無人作業(yè)為目標(biāo)，以采煤機(jī)記憶截割，液壓支架自動跟機(jī)以及可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控為基礎(chǔ)，以生產(chǎn)系統(tǒng)智能化控制軟件為核心，實(shí)現(xiàn)在巷道監(jiān)控中心或者在地面調(diào)度指揮中心對綜采設(shè)備的智能監(jiān)測與集中控制，確保工作面對割煤、推移刮板輸送機(jī)、移架、運(yùn)輸、消塵等智能化運(yùn)行，以達(dá)到工作面連續(xù)、安全、高效開采。

通過在井下各個(gè)區(qū)域安裝不同類型的和功能的攝像儀和傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測井下情況。在綜采工作面安裝不同種類的攝像儀，可分別監(jiān)視煤壁和支架方向，可實(shí)時(shí)跟蹤工作面采煤機(jī)附近的圍巖環(huán)境，并將采集的視頻進(jìn)行推送、視頻組合與拼接等操作，為液壓支架可視化遠(yuǎn)程干預(yù)監(jiān)控提供直觀上的視覺感受；在液壓支架上設(shè)有傳感器，可以采集頂板壓力等數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化顯示，為后續(xù)開采提供數(shù)據(jù)支持。

通過一系列攝像儀和傳感器將人的感官延伸，讓人遠(yuǎn)離工作面危險(xiǎn)源，讓人在巷道監(jiān)控中心或者在地面調(diào)度指揮中心就能一鍵生產(chǎn)，極大地保證了工作人員的安全和改善了工作環(huán)境，提高了工人的幸福指數(shù)。三、煤礦智能化展望

煤炭智能化無人化技術(shù)開采是煤炭工業(yè)技術(shù)的重大技術(shù)變革，是行業(yè)升級轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)內(nèi)容和方向，無論是國家還是行業(yè)都給予了高度的重視和大力支持[1]。但是在煤礦智能化建設(shè)的過程中，也遇到了諸多問題[5]，如掘進(jìn)空間狹小，作業(yè)工序復(fù)雜，掘、支、錨、運(yùn)協(xié)同作業(yè)困難以及強(qiáng)干擾、高粉塵、狹長作業(yè)空間難以實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)設(shè)備的定姿、定位等問題?，F(xiàn)在距離真正的智能化、無人化距離尚且遙遠(yuǎn)。目前，對于煤礦智能化建設(shè)仍需加大科研的投入，以及相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)。但筆者相信，隨著科技的進(jìn)步以及時(shí)代的發(fā)展，煤礦智能化無人開采終將實(shí)現(xiàn)。四、總述

建設(shè)綠色礦山、智能礦山是中國礦業(yè)行業(yè)的必由之路，是立足國內(nèi)提高資源保障能力的現(xiàn)實(shí)選擇，也是落實(shí)五大發(fā)展理念、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必要要求。Reference[1]煤炭智能化無人開采的現(xiàn)狀與展望[J].李首濱.中國煤炭.2019(04)[2]智慧礦山頂層架構(gòu)設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵技術(shù)[J].吳群英;蔣林;王國法;葉鷗;蔣澤軍;董立紅;郭建軍;符立梅;史曉楠;習(xí)曉;薜忠新.煤炭科學(xué)技術(shù).2020(07)[3]中國煤炭科工集團(tuán)；劉一鳴[4]智能化采煤系統(tǒng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究[J]