智慧礦山電子版本

智慧礦山智慧礦山一，什么是智慧礦山智慧就是對事物能迅速、靈活、正確地理解和處理的能力。智慧礦山就是對生產、職業(yè)健康與安全、技術和后勤保障等進行主動感知、自動分析、快速處理的無人礦山。智慧礦山是本質安全礦山、高效礦山、清潔礦山;礦山的數(shù)字化、信息化是智慧礦山建設的前提和基礎，智慧礦山的建設是逐步實現(xiàn)的，具有明顯的階段性。二，智慧礦山的基本構架智慧礦山包括了礦山的各個方面，按照通常的劃分方法，可以分為三個方面，就是智慧生產系統(tǒng)、智慧職業(yè)健康與安全系統(tǒng)、智慧技術與后勤保障系統(tǒng)。1智慧生產系統(tǒng)包括智慧主要生產系統(tǒng)和智慧輔助生產系統(tǒng)，智慧主要生產系統(tǒng)包括采煤工作面的智慧化和掘進工作面的智慧化，對于煤礦來講，就是以無人值守采煤掘技術為代表的智慧綜采工作面和無人掘進工作面。對于非煤礦山來講，可能是以智慧爆破采礦為代表或者以自動機械采礦技術為代表的無人采礦工作面和無人掘進工作面系統(tǒng)。智慧主要生產系統(tǒng)包括：智慧采煤工作面方面可以分為：智慧薄煤層無人工作面系統(tǒng)、智慧中厚煤層無人工作面系統(tǒng)、智慧綜采放頂煤無人工作面系統(tǒng)、智慧充填開采工作面系統(tǒng)等。非煤礦山智慧采礦工作面智慧任務爆破爆破采礦方面和智慧無人機械開采工作面。智慧掘進工作面主要有：智慧機械無人掘進掘進工作面，和智慧炮掘無人工作面。1.1.2智慧生產輔助系統(tǒng)就是以無人值守為主要特征的智慧運輸系統(tǒng)（含皮帶運輸、輔助運輸）智慧提升系統(tǒng)、智慧供電系統(tǒng)、智慧排水系統(tǒng)、智慧壓風系統(tǒng)、智慧通風系統(tǒng)、智慧調度指揮系統(tǒng)、智慧通訊系統(tǒng)等。2智慧職業(yè)安全健康系統(tǒng)近年來，我國礦山安全水平已經獲得了巨大提高，安全管理的目標也從“減少事故，減少死亡”，提高到“潔凈生產，關愛健康”的高度。從對于職業(yè)生命的關注，上升到對職工健康、幸福關愛。礦山的職業(yè)健康與安全包含了環(huán)境、防火、防水、等多個方面，子系統(tǒng)眾多包含如下子系統(tǒng)：智慧職業(yè)健康安全環(huán)境系統(tǒng)，智慧防滅火系統(tǒng)、智慧爆破監(jiān)控系統(tǒng)、智慧潔凈生產監(jiān)控系統(tǒng)、智慧沖擊地壓監(jiān)控系統(tǒng)、智慧人員監(jiān)控系統(tǒng)，智慧通風系統(tǒng)、智慧水害監(jiān)控系統(tǒng)、智慧視頻監(jiān)控系統(tǒng)，智慧應急救援系統(tǒng)，智慧污水處理系統(tǒng)等等。3智慧技術與后勤保障系統(tǒng)為了煤礦生產安全提供技術保障和支持的系統(tǒng)，我們稱為保障系統(tǒng)。保障系統(tǒng)分為技術保障系統(tǒng)、管理和后勤保障系統(tǒng)。智慧技術保障系統(tǒng)是指地、測、采、掘、機、運、通、調度、計劃、設計等的信息化、智慧化系統(tǒng)等。智慧管理和后勤保障系統(tǒng)，智慧化的礦山管理后后勤保障系統(tǒng)，是指針對礦山的智慧化ERP系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、生活管理、考勤系統(tǒng)等。三，智慧礦山的主要特點1“無人”是智慧礦山的最高形式智慧礦山的顯著標志就是“無人”，就是開采面無人作業(yè)、掘進面無人作業(yè)、危險場所無人作業(yè)、大型設備無人作業(yè)，直到整座礦山無人作業(yè)。整個礦山的各個方面都在智慧機器人和智慧設備下操作完成。2智慧礦山建設的階段性礦山技術發(fā)展的階段性礦山技術的發(fā)展大體經歷了四個階段，就是原始階段--機械化化階段--數(shù)字化信息化階段--正在向智慧化階段邁進。智慧就是具有人類一樣的思維能力，就是可以代替人處理復雜的工作，就是“無人”，智慧礦山能夠主動的感知、自動分析、并能夠正確快速地處理的礦山系統(tǒng)。信息化數(shù)字化與智慧化的區(qū)別標志就是是否實現(xiàn)了“無人”。智慧礦山發(fā)展的階段性智慧礦山的發(fā)展是是一個不斷進步的過程，而且隨著科技水平的提高，智慧化的程度也將不斷提升。我們認為智慧礦山的建設可劃分為四個階段。一是單個系統(tǒng)、單項技術的智能化，實現(xiàn)一個系統(tǒng)、一個崗位的“點上的無人”。二是多個系統(tǒng)的智慧化，實現(xiàn)部分系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)”面上的無人”。三是實現(xiàn)“一個礦井的無人”。就是井下生產、安全、后勤系統(tǒng)的全面無人。四是實現(xiàn)“礦區(qū)系統(tǒng)的無人”。實現(xiàn)包括礦井生產安全、洗選、運輸?shù)鹊V區(qū)一級系統(tǒng)無人作業(yè)。在此條件下，隨著技術的進步，各個環(huán)節(jié)的無人技術還將不斷進步和優(yōu)化，達到更高的效率。四，我國智慧礦山建設的基礎與現(xiàn)狀1智慧無人開采技術的現(xiàn)狀引進了一些國外的無人采面工作面系統(tǒng)，代表煤礦是2000年鐵法小青礦、2003年馬蘭、2005年大同引進DBT刨煤機自動工作面。2005年神化神東公司先后建成榆家梁煤礦哈拉溝半截深、補連塔全截深工作面。自主知識產權的研發(fā)，山西科達自動化等公司為代表的國內廠家，積極投入無人采面工作面的研發(fā)，取得可喜成績，已經有十多個工作面裝備。存在問題，一是我國煤礦地質條件復雜（例如具有特厚、厚、中厚、薄煤層等不同條件），需要針對不同地質條件研發(fā)不同的設備，在遠程控制、環(huán)境探測、數(shù)據分析等方面還有一些關鍵技術需要突破。在非煤礦山方面，主要采用爆破采礦技術。實現(xiàn)智慧化的方向應該是智慧無人爆破系統(tǒng)和智慧機械開采兩個方向。2智慧無人掘進技術的現(xiàn)狀當前巖石掘進作業(yè)生產線，煤巷綜掘技術代表著掘進技術的現(xiàn)有水平。在智慧化方面，缺少無人掘進機械，也缺少無人爆破掘進工作面技術。但是，在掘進機的信息化、噴漿機器、智能爆破技術等方面具有一批新的成果。3智能輔助生產系統(tǒng)的的現(xiàn)狀輔助系統(tǒng)的智慧化工作，近年來發(fā)展迅速，無人排水系統(tǒng)、無人供電系統(tǒng)、無人皮帶集中控制系統(tǒng)、無人壓風系統(tǒng)、無人提升系統(tǒng)、主風機無人系統(tǒng)等在一些煤礦安裝使用。山東能源集團等在礦井調度指揮、通訊方面進行了智能化建設，實施了地”礦山工程、礦井“一卡通、物聯(lián)網”工程，在通訊技術方面，裝備了井下無線通訊、有線通訊、廣播通訊以及井下千兆光纖環(huán)網通訊系統(tǒng)。山西、河南、安徽等省，以及神化、中煤等大型國有煤礦也推出了一些智能輔助系統(tǒng)。4智能職業(yè)健康與安全監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀一、智能激光感知技術，由激光驅動的傳感技術，實現(xiàn)了現(xiàn)場無電無人工作，無電傳輸，免維護。是傳感技術的革命性進步。二、智能二氧化碳防滅火系統(tǒng)，在易操作性，防滅火效果等方面大大超過了氮氣防滅火技術。三、智能爆破技術，依照本質安全理念，智慧控制的理念，實現(xiàn)了對爆破全過程的自動監(jiān)控自動控制，實現(xiàn)了“爆破本質安全，不安全就不能爆破”。數(shù)碼雷管技術、智能炸藥技術也取得了快速發(fā)展。四、無線傳感與物聯(lián)網技術，物聯(lián)網就是一種基于無線傳輸、自動組網技術的傳感器組合系統(tǒng)，傳感器的無線化和自動組網功能大大提高了安裝使用的效率和適應性，為監(jiān)控數(shù)據的獲取傳輸、利用，提供了更加方便的技術手段，開拓了更加廣闊的空間。五、智能清潔生產技術方面，主要發(fā)展了智能防塵技術，包括注水技術和設備、凈水技術和設備、噴霧添加劑、風流控制技術、粉塵監(jiān)控技術等等，對于綜采、綜掘、普掘、普采作業(yè)工作面的防塵、降塵、除塵都產生了非常好的效果，使煤礦的生產安全環(huán)境由重污染，快速向潔凈生產方向轉變。六、智能沖擊地壓防治技術，沖擊地壓是最近幾年才越來越突出的一種災害，在山東等開采深度大的礦井引起了多起事故。在這方面，一方面引進波蘭等一些國家的先進技術，另一方面北京科大、山東科大、中國礦大等，做出了深入的研究，形成了基本成熟的理論體系模型和相應的監(jiān)控系統(tǒng)，正在使這一新的災害獲得控制。七、智能人員監(jiān)控技術，正在發(fā)展的精確定位系統(tǒng)，將改變現(xiàn)有人員管理系統(tǒng)定位不準或者不能定位的缺點，擴大人員管理系統(tǒng)的應用范圍。八、智能通風系統(tǒng)方面，在自動風門、主扇風機變頻自動控制、局扇自動控制、通風參數(shù)監(jiān)測、通風網絡自動解算和整個系統(tǒng)自動控制等方面，都進行了一些深入研究，其目標就是實現(xiàn)全礦井通風系統(tǒng)的智慧化，無人值守，自動調節(jié)。九、智能水害監(jiān)控的技術，有水文監(jiān)控系統(tǒng)、水害探測系統(tǒng)、自動排水系統(tǒng)等進步。十、智慧視頻監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)展了基于無線傳輸?shù)南到y(tǒng)、光纖數(shù)碼傳輸系統(tǒng)、海量圖片的儲存識別系統(tǒng)，并向高速攝像、自動臉譜識別方向快速發(fā)展。十一、應急救援智能化、通訊、人員探測等技術方面也有較好的發(fā)展。十二、在環(huán)境保護方面，快速發(fā)展了污水處理、矸石處理、除塵等技術。十三、在安全距離智能監(jiān)控方面，正在向自動實時監(jiān)控、自動成圖方面發(fā)展。5智能技術、后勤保障系統(tǒng)的現(xiàn)狀礦山的保障系統(tǒng)我們認為有技術保障、后勤保障等方面。在技術保障方面發(fā)展了地測、通風、設計、供電等軟件管理系統(tǒng)，后勤方面有財務管理、設備管理、庫房管理等等多個系統(tǒng)。但是，缺少對全部信息的綜合分析處理系統(tǒng)。例如將現(xiàn)場采集的數(shù)據與已有的數(shù)據進行的綜合分析處理，拿出處理意見，并實施處理。五，智慧礦山建設中注意的幾個問題1礦山的智慧化是一個不斷進步的過程，這就像人類的智慧的發(fā)展是一個不斷提高的過程一樣。智慧礦山的建設過程是一個科技創(chuàng)新的過程，科技創(chuàng)新既是生產力、生命力、也是驅動力。因此，智慧礦山建設不能一刀切，要根據礦井的條件不同、技術水平不同，發(fā)展智慧化技術，只要能夠通過智慧化實現(xiàn)提高效率、促進安全、促進管理就要發(fā)揚。2智慧礦山技術的發(fā)展可以按照三個階段進行，近期（2-3年內）可以實際應用的技術作為第一階段目標，中期（5年左右）可以應用的技術作為第二階段目標，長期（10年左右）可以應用的技術作為長期目標。制定規(guī)劃和方案是，按照