煤矿智能化建设中存在的问题及其对策研究
康贵
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康贵,. 煤矿智能化建设中存在的问题及其对策研究[J]. 煤炭技术研究,202412. DOI:10.12721/ccn.2023.157536.
摘要: 在科技水平不断提高的今天,煤矿智能化建设已是势在必行。本文从智能化矿井的施工流程和智能化开采技术的发展趋势出发,结合当前矿井智能化建设的现状,指出矿井智能化水平尚处于初级阶段,为更好地推进智能化煤矿建设,提出以下应把握的几个问题和具体建议:灾害治理永远是矿井智能化建设的前提;要准确把握“智能化”矿井建设的要领,当前大部分煤矿都以“提升”为主要内容;为了实现煤矿的智能化,应用嵌入式技术是必需的
关键词: 煤矿智能化;存在的问题;对策
DOI:10.12721/ccn.2023.157536
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前言:随着信息技术的不断发展改变了人们的生活方式和生产方式,智能化应用进入了各个行业之中,也推动社会的发展变革。煤矿资源作为当下使用量比较高的重要资源,煤矿企业想要发展转型也需要借助智能化技术来实现。目前,智能化手段在煤矿产业中的使用效果仍然有较大的进步空间,为了能够实现煤矿产业的发展,眼下需要对煤矿智能化建设中存在的问题进行细致地分析,并根据问题找出解决办法。

1煤矿智能化建设中存在的问题

1.1智能化技术支持不足

在煤矿智能化建设中,智能化技术的应用效果会影响其建设成效,需要相关单位结合各地区煤矿智能化建设实际来完善相应的技术方案,并从创新角度出发,加强技术的研发。结合以往技术应用问题,由于煤矿智能化建设中的要点较多,技术方案并不完善,面对较为复杂的工作面,技术支持力度显然不足。其呈现的问题为煤矿作业中所涉及的煤机装备自控技术还未达到要求、综放工作面智能化放顶煤技术难以在短时间内实现突破。同时,煤矿管理细节性问题众多,采矿、管理、运输等各环节的系统关联性未达到预期效果。系统在联合应用中仍存在限制性问题,信息无法实现高效共享,也会导致煤矿智能化建设成果无法达到预期。在煤矿智能化建设中,不仅要强调智能化技术的应用效率,也要结合煤矿相关内容完善功能模块。同时,采煤机自主精准智能调高以及工作面惯性导航自动调直等相应的技术未能达到良好的使用效果,信息感知率低,缺少相应的自动化分析和处理效果,导致在复杂的采矿环境中,智能化技术应用效果不佳。

1.2智能化建设管理中资源协调不到位

各地区煤矿智能化建设水平不一,且受资金技术等资源限制,导致煤矿智能化建设速度相对缓慢,同时煤矿管理的环节众多,所以系统兼容性问题也是需要重点关注的内容。在煤矿智能化建设过程中,相关单位应认识到其中涵盖的范围较广,受技术因素限制,煤矿智能化系统的技术标准也会不同,所以在数据兼容以及业务协调中会存在一定困难。当出现网络协议兼容性差、数据格式不统一、业务系统衔接性不足等问题时,会直接影响煤矿智能化的建设管理效果。同时,智能化建设也能体现技术应用的便捷性与效益性,但网络信息安全也会给智能化建设带来较大挑战。对于井上井下作业,其关注的侧重点不同,所以在接入系统的过程中需要关注外部网络安全,做好相应的风险防控工作,对于重要的数据信息,其加密措施也要有所保证。在各区域煤矿智能化建设中存在资源协调不到位的问题,也需要借助信息化渠道进行有效解决。各方参与主体应改善以往协调力度不足所带来的工作限制,围绕网络安全管理方面加强控制。部分技术以及资金条件充足地区也会使用智能机器人处理一些重复性、常规性的工作,但是其可靠度仍需提升,程序内容仍需完善。煤矿智能机器人在自我感知、路线控制、躲避障碍等方面仍需要提高创新效率,并改善一些基础共性关键技术存在的不足之处。

1.3煤矿智能化建设标准不明确

煤矿分布范围较广,各地区的发展环境及技术条件等都会给煤矿智能化建设带来影响,而智能化建设标准不明确,对煤矿智能化建设效果缺少客观评判,也会影响其最终的建设效率。从常规标准来看,煤矿智能化建设中煤矿开采生产环节、日常安全管理环节以及矿产资源运输环节等系统类型多样化,而分项子系统的技术装备以及相应的软件功能有明确规定,这也要求评分标准和评定办法在不断量化。但在煤矿智能化建设中,由于协调管理的内容较多,其标准执行也缺少效果检验,例如,部分煤矿工作中会运用巡检机器人,虽然通过人工智能方式可以代替部分人工操作,但其最终工作成果与程序设定有较大关联,某种意义上可以认为程序的设定会影响巡检结果,而对于实践中存在的突发性问题,巡检机器人只能依靠指令完成操作并进行相应示警,无法灵活处理问题。

2煤矿智能化建设中的具体对策

2.1引进先进技术,为智能化提供支撑

技术水平直接影响煤矿智能化建设进展,为了能够实现智能化需要建立一套智能的网上操控平台,通过线上的方式直接完成对采矿设备的操控,由智能化手段代替传统的人工工作。但难点在于采矿工作的技术和环境具有一定的复杂性,特别是对于采矿地形和位置的判断方面,操控平台对于信息的分析处理能力尤为重要。在分析过后需要将数据传输到中控平台中,这就对于平台的决策能力有了更高的要求,平台的智能化水平需要覆盖到煤矿的施工预测上,从而规避掉煤矿作业中的一些问题。除此之外,智能化手段需要强大的信息技术支撑。为了提高信息传递的效率,可以通过5G技术来实现,提升智能平台的感应速度,也能大幅提升平台数据分析的效率,将煤矿井上下的施工进度和具体情况进行实时传递。

2.2完成重点环节智能化

对于煤矿企业来说,将智能化手段应用于煤矿开采工作能够大幅提升工作效率,这也是智能手段在煤矿企业发展中起到的关键作用。在煤矿开采工作中,落实智能手段需要利用智能仪器对岩层的厚度进行分析,对于煤矿作业环境的准确定位,根据煤矿开采的工作进度和具体参数进行工作方式的调整。另外,通过例如远程操控技术的智能化手段可以减轻人工巡查的工作负担,在采矿现场中造成的粉尘可以借助智能化手段来除尘,在人工与智能化手段的配合下让采矿现场能够更加安全。除此之外,煤矿开采后的运输工作量大,为了提高运输效率可以使用无人驾驶卡车来完成运输,将正常的露天卡车进行一定的技术调整。比如,在卡车的控制和转向上提高精准度。在卡车上安装定位系统,以此保证运输位置的准确性,并加入感知部件,让无人驾驶汽车对于道路规划更加准确。将这些无人驾驶技术在煤矿企业中合理运用和发展,必将智能化开采、运输系统进行逐步完善。

2.3建立健全智能化管理体系

煤矿智能化建设是煤矿产业发展的推动力量,为了让智能化手段能够落实下去,就需要制定出一套完整的管理流程,将智能化建设的工作流程变得更加完整。同时,通过严格的智能化相关标准的制定能够提高煤矿产业发展的速度,也能够避免智能化技术引进后出现的问题。智能化平台需要融合智能选址、智能检测、智能采矿、智能运输等功能,并根据各个环节的完成程度制定一套评价的标准,根据现有的工作进行一定调整,让煤矿智能化建设体系更加完善。

结语:煤矿通过智能化建设,不但能够大大促进矿井的可视化、开采过程的透明化、开采设备的智能化、开采现场的少人化,而且能够促使我国的煤矿开采工作进一步向着本质安全的方向迈进,且当前是工业4.0时代,持续推进和深入发展必然会促使工业生产向着智能化方向迈进,因而不论从哪方面看,煤矿开采的智能化建设都有其必然性和必要性。