前言：当今时代，互联网与信息技术高度发达，科技的进步影响了各行各业，产业结构的不断优化与升级已经成为了大势所趋。煤炭资源作为社会日常运作所需基础能源之一，其重要性不言而喻，而煤矿行业同样存在着激烈的市场竞争，能够脱颖而出的关键就在于是否能够紧跟时代脚步，积极利用先进科技。
1、煤矿生产环境的特点及其对信息化与智能化技术的要求
一是很多可燃性气体存在于矿井中，因此电气设备务必具备防爆特性，并且选用的通信和监控设备应具备非常高的安全系数，并且确保安全地传输电缆信号。并且，还应确保相关通信设备发射功率为低功率，例如小于6W，以防范严重爆炸事故的形成。
二是因为矿井空间的特点是非常狭小，所以采矿时需要集中放置一系列设备，特别是机电设备具备较大功率，混用一系列设备导致矿井具备尤为复杂的电磁环境。鉴于此，启停一部分较大功率的机电设备会导致严重的火花现象，不仅对煤矿通信以及监控等设备的正常工作形成不利影响，而且会形成严重的事故。
三是伴随矿井不断推移采掘工作面，为了有效地监控矿井作业情况，应移动通信和监控终端。并且，矿井工作场地不够集中，以及各个矿井的间距较大，矿井中继无线的传输距离不达标，从而较难进行信息化操作。为此，煤矿智能化和信息化的操作需要相应的调度通信以及安全监控等设施具备非常强的抗灾应变特点，只有如此，才能够大大地减小相关设备受到的不利影响。
四是矿井生产中会突发一系列安全事故，像是瓦斯爆炸或者是顶板冒落问题，相关问题会使电缆断裂的情况形成，以及对相关操作设施形成严重损坏。并且，矿井的运行条件非常复杂，低温度和大湿度是其显著的特点。为此，有关的监控和通信设备需要搞好防腐、防潮、防尘等工作，并且确保信息化操作设备的防护性能在IP54以上。总之，煤矿生产环境非常复杂和特殊，煤矿的信息化与智能化技术的应用务必立足于煤矿生产环境的特点加以探究。
2、煤矿智能化生产中信息化技术的关键研究与应用分析
2.1矿井人员定位技术
在安全管理中，最为重要的技术对矿井人员的定位技术，在发生安全事故时，能够迅速洞悉矿井人员的位置，能够加快对于矿井人员的营救工作。而在日常的工作中，通过矿井定位技术，能够让矿井工作人员在井下作业时，能够借助电子版的图纸，了解自身所在的位置。为此，该技术是信息化技术和智能化技术的管件因素，需要能够适应矿井内复杂的情况，强化对于人员定位的精准度。
2.2在设备层所用到的关键技术
在设备层主要用到多种类型的传感器、激光气体检测等技术，以此来检测矿山相关施工数据。在这当中主要包括传感器工作可靠性保证技术、传感设备智能化技术、传感设备动态注册接入技术、网络信息侦听技术、区域协同控制技术、分布式光纤测温等技术。这里最值得一提的便是传感器工作可靠性保证技术与区域协同控制技术。在煤矿开采过程中，需要使用大量传感器，并且传感器工作的环境是不可以以人工来替代的。传感器的分布位置往往是非常复杂且危险的，因此需要技术人员采用智能化技术保证传感器的工作稳定性，保证传感器能够具备抗电磁干扰、有效识别信号、有效滤波等功能。另外，通过区域协同控制技术实现了收集并综合处理矿山各类信息，促使其在控制层的深度融合。
2.3井下信息传输网络线路
在煤矿开采过程中，通常需要在井下设置有线和无线传输通讯网络，从而为煤矿信息智能化管理系统提供必备的硬件设施。在网络线路的布设过程中，需要WIFI、LORA以及5G等技术，并且传输网络的设置上也应当保障宽带足够大、中继设备少以及设备功能强等基础优势。首先，矿井传输网络的宽带直接影响了信息的传输速率，足够大的宽带能够很好地保障无线的顺利接入，进而促进传输距离的进一步扩大，增强设备的抵抗故障能力，在面对突发事件时能够很好地处理。同时，网络架构中的荣誉架构也能能够有效促进光网络的形成。其次，在网络传输过程中，信息传输网络线路所需要的中继设备相对较少，网络设备的体积也相对较小，既能够满足系统兼容性的基础要求，也能够保障稳定的性能。从这一层面来看，加强井下信息传输网络线路的应用能够促进信息智能化系统的有效管理，确保网络环境安全。最后，设备功能的进一步强大是井下信息传输网络线路的一个技术应用，对于煤矿企业的核心业务来讲，所需要的服务器需要有较强的冗余功能，该技术的应用具有掉电保护功能，从而促进网络的良好运作。
2.4 地质探测识别技术
煤矸识别领域内，光谱技术获得了广泛应用，对于探测地质结构、煤层赋存等具有显著效果，其中包含激光诱导击穿光谱、多高光谱、太赫兹等。其原理是，利用光谱接收时的不同波长，用以鉴别地质分类和煤岩分界等。其超宽带电磁波能够穿过煤层，在煤岩分界层面产生回波信号，工作人员为了确定煤层厚度，可以监测电磁波在煤层内传输时间。太赫兹时域光谱技术能够针对不同类型的煤炭样品呈现出的太赫兹波段光谱特征，分辨出煤质存在的微小差异，综合应用于采放顶煤工作面中的煤矸。工作人员可依照煤矿的覆存数据、地质参数等，使采煤机在记忆截割基础上实现自动截割和智能化识别。
2.5记忆截割控制技术
作为一种采煤机自动化控制技术，记忆截割控制技术应用了机器学习算法和人工智能，此技术结合传感器对各种运行工况下的采煤机效率、岩层硬度、截割电流等进行记录，且在算法模型中输入相关信息，从而可以进行建模或学习。在优化和学习模型中获得截割电流与煤层硬度的关系，以提供合理的截割控制标准。在具体应用中采煤机对截割电流进行实时监测，且比较分析业已构建的关系模型和实时信息，进而能够对截割电流大小进行自动化调整，从而实现最理想的采煤效果。记忆截割控制技术的长处是精准性强，结合精准建模以及自动控制，能够实现采煤机运行精度和效率的提升，以及使煤炭能耗减小，并且降低操作者的工作负荷。因此，煤矿采煤机自动化与智能化控制中应用此技术具备良好的发展前景。
结束语：由于煤矿井下作业的高危和特殊地质问题，煤矿开采深度的不断增加，煤矿开采难度也有所提升，对于信息化和智能化系统的建设带来了挑战。在企业和技术有机融合的过程中，智能化系统建设业已成为诸多行业未来发展的必然趋势，企业自身亟须针对行业特点，满足特殊要求，探究和使用先进技术和工艺，确保煤矿生产的高效与安全。推动煤矿企业向信息化与智能化方向发展，能够实现煤矿企业利益的最大化。
