对煤矿综采工作面智能化开采技术的应用探讨
摘要
关键词
煤矿综采工作面;智能化;应用发展;对策
正文
一、前言
煤是一种可再生能源,可再生能源,可再生能源。近年来,随着煤炭开采技术的快速发展和对煤炭开采技术的不断适应,煤炭开采技术也逐步向智能化方向发展。当前,我国的5G移动通信技术处于全球领先地位,很多一线城市都有5G移动网络并开始运营,这为我国的通信技术发展提供了一个很好的参考案例。当前,我们国家处在一个非常关键的时期,我们国家的生产将从“人口红利”向“智能化”转变,同时我们国家的煤炭产业也将逐步走向智能化。在当前的发展阶段,将传统采煤技术与煤矿综采工作面智能化采矿技术相融合的企业,已经获得了良好的生产业绩,开始了煤炭开采的智能化之路。
二、我国煤炭综合开采技术的发展状况及存在的问题
(一)我国煤炭综合开采技术发展概况
1浅煤层综合开采技术
在中国,可开采的煤炭中,约20%的可开采部位是薄煤层,薄煤层具有质量好,易于开采等特点。当前,国内的薄煤层综采技术主要是利用滚筒采煤设备来进行开采,在运输时,通常会利用刮板搬运机和液压支架等运输技术。该方法不仅安全可靠,而且还可与智能综合采掘技术相配合,有效地提升了矿井的综合采收率。
2中、厚煤层综合开采工艺
矿井位于中厚煤层深处,地质条件复杂,因此,矿井的采掘困难程度要高得多。当前,与国外相比,国内在这方面的研究还比较滞后,在许多方面还存在不足。当前,只有通过对技术装备的升级,来进一步提高机械化程度,才能实现更高的开采效率[1]。
3大厚度煤的综合开采工艺
当前,在国内,大厚度煤层的综采一般分为三种:分层开采,综放开采,一次回采,一次回采。而综放开采,则多用于大型矿山,因为它的采矿效果更好,但对采矿条件的要求也更苛刻。其他两种方法还有些不足,但随着技术的进一步开发,我们将逐步完善。
4综合回采工艺
采用充填采矿法,采用高水分和膏体材料等充填材料对回采工作面进行充填。相对于其它采矿技术来说,这是一种环保的方法,可以减少煤炭开采业对地方的污染,减少地表塌方等问题的发生。在采矿时,不会对地质构造造成任何影响,使得煤矿的分布范围在整个采矿过程中变得明显,不会受到崩塌的沙石的影响,从而大大提升了煤矿的资源利用效率。
(二)煤炭综合开采工艺普遍存在的问题
因为,我们国家的近代化过程比较短暂,而且,我们国家的煤炭开采产业发展还存在着一些缺陷,所以,我们国家的煤炭综合开采技术存在着很多的问题。第一,煤炭工业对技术的革新不够关注。创新是发展的首要推动力,而对煤炭企业而言,唯有持续地对矿井综合采矿技术进行创新与改进,方能在同行中立于不败之地。当前,我们的煤炭综合采掘技术总体上还处于较低的阶段,缺乏相应的创造性人才,导致我们的煤炭综合采掘能力难以与发达国家相比。而当前,我国经济快速发展,对大量的基础资源进行支撑,因此,对传统煤矿的产业进行创新发展就成为必然。第二是装备陈旧和信息化水平不高[2]。矿井的开工生产对其所用的机器装备有着极大的依赖性,然而,在目前的矿井生产过程中,机器装备普遍存在着年久失修、年久失修的情况。同时,由于生产装置的失效,常常会影响到矿井的总体生产效益。此外,在矿井的生产运行中,因为矿井的地下工作比较多,所以在生产运行中,信息的传输经常会产生误差,从而影响到矿井生产的生产效率。第三,与煤炭开发有关的专业技术人员不多。在我们国家的传统思想中,煤炭采矿并不是一个很好的职业,这使得煤炭采矿产业难以吸引到合适的人才进入这个职业。但是,在公司的管理层次上,由于缺少专业的专业知识,只能根据经验来制定矿井的采矿计划,这就存在着很大的风险。公司要加强对行业的宣传,吸纳更多的优秀员工进入这一领域,不断改进公司的技术和方法,最终达到提高煤炭生产的效率。
三、综放综放技术优点及面临的问题
(一)实现综合机械化开采的技术优点
在国家信息化水平持续提高的背景下,智能化采掘是实现采掘作业智能化的必然选择。在实践中,与常规的综放工作面相比,综放工作面的智能化技术有着诸多优点。第一、综合开采的智能化,提高了力学分析的科学水平;在以往的煤炭综合开采工艺中,企业主要是以提升采煤设备的各种技术指标为手段,来提升煤炭综合开采效率。然而,此类煤矿开采设备的操作主要依靠操作人员的操作经验,且较易发生人为错误。而通过智慧化的矿井综采工作面将会在实际的生产过程中获得更为精确的数据,对生产环境中的地理条件、采煤轨迹、机械高度等条件进行数据化的综合分析,从而选择最优的综采方案。同时,智能化的矿井综采工作面可以对综采方案进行自动优化,在发生故障的时候可以进行自检检修,从而达到提高设备的使用寿命的目的。第二,实现了综放工作面的智能化,可以全面提升机械化作业的质量和效率。在智能化的矿井中,将采用计算器来完成作业。电脑能够对机器的能力进行合理的分配,避免了没有任何价值的工作,并且电脑还会对下井的工人周围的地质情况和工作内容进行提醒,不仅可以保障工人的生命安全,还可以提升整个开采工作的效率。使机器和人工相互配合,发挥出更大的实用效果,从而使煤矿开采工作更加高效。第三,实现了采掘过程中的智能化,保证了采掘过程中所需的信息的正确性。在矿井综合开采过程中,地质环境的动态变化将直接关系到开采人员的人身和财产的安全[3]。如果矿井中的人员获取的地理信息是不正确的,那么在紧急的条件下,很可能会发生安全事故,从而对矿井中的工人的生命财产安全构成了严重的威胁,给公司和个人带来了多重的损失。在将矿井的综采工作面进行了智能化之后,电脑可以对矿井中的地质情况进行实时的监测和收集,如果有什么危险的迹象,它可以在第一时间告诉矿井中的工作人员,让他们进行疏散,从而保证他们的生命安全。此外,电脑还可以监控采矿中各种类型的问题,并对其进行补充,保证采矿工作的顺利进行。第四,实现了综放作业的智能化,降低了人为的误差。将智能控制技术应用于矿山综采工作面,能够有效地防止由人为操作带来的误差,从而提升矿山开采作业的精度,降低无谓的试错成本,从而提升矿山整体功能的准确性。煤矿综采工作面的智能化包括很多方面,不管是在方案制定、采集生产、数据分析等方面,智能机械都要比手工经验好得多。因此,实现综放开采技术的智能化是当前的发展方向,也是今后矿井综合开采技术发展的一个重要方向。
(二)浅谈综放开采中的几个问题
尽管与常规的综采工作面相比,矿井的智能化有着巨大的优越性,但当前矿井的智能化还存在着许多问题。首先,目前中国的综合开采技术还没有达到很高的程度。尽管我国的信息通信技术已经达到了国际领先的程度,然而,对于煤矿综采工作面的智能化手段仍然不能满足完全智能化的要求。其中,煤矿开采过程中所采用的传感系统在准确度和可靠性方面,普遍存在着信号穿透能力差,传输距离小等问题;大型机器的操作用电脑,在处理资料资料时,极易产生超负荷;用于野外指令过程的LAN的信号很差。诸如此类的问题,以后会一一解决。其次,交通不便,交通不便,很难处理。在确定矿井地层的位置时,常常会遇到位置不准确等问题。目前,这种不可见度的检测技术难题,仅依赖于常规的矿井交通工具来实现定位迁移。第三,煤炭产业相关专业技术人员严重不足。目前,中国煤炭产业的主导地位是以富有资历的创业者和采掘者为主。但这种人才对煤炭产业的基础理论没有深入的了解,很难在科学技术上有所建树。这严重制约着煤矿综采工作面智能化的开展,若无相应的专业人士参与,将难以实现矿井综采工作面智能化的科学实施,制约着本行业的发展。因此,公司应该重视对人才的吸收和吸纳,为公司今后的科技发展奠定坚实的人才基础。
四、综放综放技术的开发战略
1、完善煤炭综合开采工艺
纵观整个社会的各个生产部门,大部分的制造公司都在对其进行着信息化、智能化的变革。企业将生产流程与智能相结合,在同一时间内提升生产效率,创造更大的经济效益。所以,煤炭采掘产业也要适时地改进煤炭采掘技术,把智能装备运用到煤炭采掘生产中。因为智能装置具有精确度和实时性,所以在实际的工作中,是智能装置可以有效地消除安全隐患,提升工作效率。此外,智能装备有利于生产项目的管理,明确的数据分类节约了实地调研的时间,也防止了人为失误造成的数据差错。
2公司必须有创造力,有远见
当前,我国煤矿综采工作面智能化还存在一些问题,但其发展潜力是巨大的。实际上,随着我国各大企业对综放开采技术的开发,其研究成果也将不断丰富。对企业员工而言,将采掘工作面的智能化,有助于将其纳入到一个系统的生产经营中去。因为煤炭开采作业的面积很大,单纯依靠手工收集的数据往往会产生误差,而智能化的管理系统可以最大限度的减少数据误差带来的冲击,为后续的生产过程计划提供精确的引导。
3实现矿井综合作业的一体化和自动化
这种智能系统所带来的一个不可避免的后果,就是集成与自动化。在煤炭采掘过程中,若能实现采掘系统的自动控制,则可节约采掘成本,降低矿井作业人员的人身安全。而机械化和信息化的结合,将会使整个煤炭资源总体上有一个质变。智能化系统所提供的信息,可以为煤炭生产提供很大的便利,企业应该关注无矿井综采工作面的智能化,尽快地完成矿井综采工作的集成与自动控制。煤炭综采企业要把握好这个新的机会,跟上智能化、信息化的发展步伐,把现代科学技术适时地融入到煤炭综采工作当中,从而提升公司的工作效率。随著时间的推移,企业间的竞争也越来越激烈,唯有大胆创新、勇于变革的煤炭综合开发公司,才能乘风破浪,带领中国煤炭工业走上国际舞台,为国家今后的发展打下坚实的物质基础和保证
五、总结
总结来说,公司要继续吸纳与煤矿综采工作领域相关的人才,推进煤矿综采工作面的智能化,让公司能够尽快建立起一套完善的智能化生产体系。将智能信息管理系统与生产控制系统有机地融合在一起,将原来只能靠手工操作运行的机械设备转变成了电脑运作,从而提升了生产效率,确保了产品的安全性。在今后的煤炭综采产业中,人工劳动将会被大大的减轻,整个企业的生产活动将会被完全的自动化,运用云计算、边缘计算等现代计算方法,对地理问题进行了分析并对其进行了处理,从而在正式开展采矿工作之前,为其提供了一个更加合理的采矿计划。一个完备的自动控制体系,能够保障员工的人身和财产的安全,避免许多迫在眉睫的风险,降低项目停顿的几率。
此外,在开发智能化和自动化系统的同时,也要重视对智能化系统的研究和开发,让智能化系统能够被人们所利用,从而节约更多的人力,以较低的成本,创造出更大的社团价值。国家应该大力扶持煤矿综采工作面智能化采矿技术的发展,吸纳更多的优秀人才到煤炭综采工业中来,组织更多的全国性比赛,将优秀的人才引进到新兴产业中来。在将来的生产活动中,也有可能会有智能机器人的存在,可以从事更加单调、危险的井下活动,而且可以稳定地完成上级分配的任务。如果将来真的实现了煤炭开采的自动化,我国就将成为全球煤炭开采的领先者,我国的经济也将一飞冲天。
参考文献
[1]许宝.对煤矿综采工作面智能化开采技术的应用分析[J].当代化工研究,2022(2):108-110.
[2]倪少军,李双良,王峰.麦垛山煤矿综采工作面智能化开采技术研究及应用[J].百科论坛电子杂志,2019(1):734-735.
[3]张彩峰.塔山煤矿综采放顶煤工作面智能化开采技术的探讨及应用[J].煤矿机电,2018(2):68-73.
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