1煤矿智能化开采的重要性

当前，化石资源后期的开发进程中，都需要依靠矿井的开采。矿井开采中，存在井下积水、瓦斯爆炸、煤灰粉尘等危害，这些问题阻碍了煤炭开采工作的顺利进行，严重的会威胁工作人员及周边地区的安全。由此可见，煤炭开采难度之大，风险之高，对煤炭开发管理工作要求极高，不少矿井因此升级与改革生产工艺技术和开发方法，以逐步降低煤炭开采过程中的事故发生率，改善煤炭开采的安全问题。

2煤矿智能化开采技术现状

2.1视频监控技术

视频监控技术在智能化开采中占有重要地位。在实际应用时，有关人员需要先勘查煤矿开采工作面，并将视频监控系统安装在矿井内，这样可以实现对煤炭生产过程的动态化、实时化监测，从而使煤矿的可视化水平最优。煤矿相关人员在地面上便可以清晰了解开采工作的进度、运行环境及工作人员所处位置等，推动煤矿的现代化发展。

2.2智能液压支架技术

煤矿实际生产过程中，最重要的就是矿井煤层顶底板结构的稳定性。如果矿井煤层顶底板结构的稳定性相对较差，那么在开采时就会因受到各方面的影响而发生事故，降低煤矿采掘效率，甚至威胁作业人员生命安全，给企业带来极其严重的经济损失。因此，智能液压支架技术的应用极其重要。液压支架配备电液控制系统，具备远程控制液压支架降、移、升的功能，具备支护高度、立柱压力、支护姿态、推移行程等支护状态监测功能，具备跟机自动移架、自动推溜功能，自动跟机率达到85%以上，具备自动找直、自动补压、自动喷雾、压力超前预警、群组协同控制、自动跟机支护、顶梁状态实时感知、伸缩梁（护帮板）防碰撞、自动放煤或人工辅助干预进行放煤等功能，通过这些功能，可以实现工作面自动连续生产。

2.3地质雷达技术

因为煤矿采掘都是在地下完成的，因此掌握准确的井下煤层开采信息是非常重要的工作。在识别中，不但要确定煤层开采的具体位置，而且还要确定煤层开采的厚度，为调节液压支架的位置提供了依据。但一旦煤层开采出现很大的误差，就可能造成采煤机截割位置不正确，从而发生截割煤层底板的现象或大面积煤矿资源被遗弃于采空区内。所以，地质雷达手段是智能挖掘成功实现的重要基础。由于作业面内的光照环境较差，地面粉尘含量比较大，所以很难通过视觉跟踪手段来确定煤层开采信息，但可以通过红外线图像手段来确定煤层开采信息。这就要求对仪器红外线敏感性高，可以区分与煤层开采热特性较为相近的顶底板和截割面。与此同时，还需要利用一些其他辅助设备，对工作面附近的地貌结构进行三维成像，才能更方便精准的挖掘煤层。

2.4设备智能化自动诊断技术

煤矿的采掘环境一般比较恶劣，不仅会降低设备工作效率，缩短设备使用寿命，还会影响作业人员的身心健康。煤矿智能化开采技术的应用中，可以通过先进的什么设备和什么技术实现自动诊断功能，而且还可以日常监测设备的运行状态。发生故障时，系统能自动检测并发出相关指令，防止设备故障扩大化，从而进一步保障设备运行效率。如果有恶劣天气出现，通过智能化自动诊断技术可以立即停止开采工作，避免设备因受到外界因素的影响而损坏。

2.5井下环境监测关键核心技术

煤矿井下环境监测关键核心技术对煤矿开采也十分重要。受环境影响，煤矿井下勘测设备可能会受到一定的限制，不能完全保证勘测结果的准确性。煤矿企业可利用环境监测技术，及时了解开采环境的具体情况。目前，一些技术已经被广泛应用，例如振动探测识别技术等，用到的设备有探测传感器、空气探测器、有毒有害气体报警器等，这些都有利于煤矿的顺利开采。

2.6井下数据分析关键核心技术

智能化开采技术中，煤矿数据分析是极其关键的一步。只有具备良好的数据分析能力，才能保证数据分析质量，提升煤矿生产质量。数据中心包括机房、计算存储设备、网络设备、安全设备等硬件设施。数据中心作为基础应用支撑，还包括大数据服务平台、物联网平台等，为智能化建设提供公共平台。有效地应用数字煤矿智慧逻辑模型，可以使数据分析结果更具科学性和准确性。在数据分析过程中，逻辑模块需要借助许多传感器获取矿井内部的详细信息。工作人员根据相关数据，调整有关的参数，从而提高煤矿采掘质量。现阶段，还需要不断地创新数据分析关键核心技术，实现多层次、多特征、多种类的数据分析，保障生产过程的数据分析效率。

2.7采煤机记忆截割技术

采煤机记忆截割技术主要由精准定位技术、安全感知技术及记忆割煤技术等元素组成。其中，采煤机记忆截割的基础依据是精准定位技术，只有保证定位准确，才能实现智能化开采。

采煤机安装有位置监测、摇臂角度感知、摇臂调高、油位、油温、油压、瓦斯监测等传感器，传感器数量、精度满足智能化要求；具备标准通信接口，采用开放通信协议；具备自主定位、姿态监测、远程控制、机载无线遥控功能；具备运行工况监测、故障诊断与预警功能；具备记忆截割（自适应截割）功能，记忆截割（自适应截割）率大于80%；具备瓦斯、煤尘等感知检测功能，具备瓦斯监控系统联动控制功能；具备工作面“三角煤”三机协同控制割煤、直线度检测、防碰撞检测功能，应配置自动拖缆装置，后续可依据相关数据进行自动割煤。记忆截割是根据记忆数据实现智能截割，并且会结合煤层位置等实际情况实现采煤机的自动调整。

3煤矿智能化开采技术趋势展望

3.1智能导航技术

智能导航系统是以三维GIS(GeographicInformationSystem，地理信息系统）技术为基础，集三维可视化技术、地理信息系统和工作面检测为一体的系统[8]。将智能导航技术应用到煤炭开采中，可以使开采更加精确且高效，还能自动探测工作面，降低工作人员工作强度，提高工作效率。

3.2优化安全防控体系

安全防控一直是煤矿生产中最为重视的一个单元。煤矿必须加大安全防控力度，严格监控井下现场环境状况以及煤矿人员安全状态，确保在第一时间发现问题并且解决问题。煤矿还需要定期培训机械操作人员，保证工作人员操作规范，提高工作人员的综合素质及能力，使煤矿的安全防控系统更加完善。

4结束语

智能化开采技术的应用，给我国煤炭行业的发展带来了巨大的帮助，不仅提升了煤矿生产效率，也给企业带来了可观的经济收益。简要探讨了我国煤矿智能化开采技术的现状及发展趋势。希望煤炭行业人员能够积极地将智能化开采技术与工作实际相结合，积极制定科学管理制度，推动我国煤炭行业的良好发展。

参考文献

[1] 范京道，闫振国，李川.基于5G技术的煤矿智能化开采关键技术探索[J].煤炭科学技术，2020，48(7):92-97.

[2] 王国法，范京道，徐亚军，等.煤炭智能化开采关键技术创新进展与展望[J].工矿自动化，2018，44(2):5-12.

[3] 张立新，魏强.煤矿智能化开采技术研究现状及展望[J].中国矿山工程，2021，50(3):68-70.