前言
随着信息技术的发展与完善，无线通信开始成为煤矿井下通信系统的主流设施，是保障员工安全与煤矿企业经济效益不可或缺的设施之一。我国一直以来都是世界上最大的煤炭生产国，煤炭历来都是地下开采，存在相当大的安全隐患，历年来，煤矿安全事故频发，给家庭、企业和国家带来了许多的伤亡与损失。近几年来，国家严抓煤矿生产安全，促进了无线通信技术在煤矿的引进与推广对，对煤矿安全事故的下降与防护起到了相当大的促进作用。无线通信技术的引入，提高了煤矿安全的同时，也促进了煤矿检测安全也生产效能的改革与发展，提高了煤矿监测与预警能力，给人们的生产安全与人身安全提供了有力保障。
一、煤矿无线通信发展简述
自二十世纪八十年代以来，我国煤矿通信技术主要有煤矿无线漏泄通信、透低通信、小灵通通信和3G通信、4G通信等通信方式，由于井下巷道错综复杂，环境相对较差，信号干扰源较多，所以以往一般采用有线方式进行井下生产调度。老式的有线通讯一般采用的是电话调度，其转接相对麻烦，信息咨询无法及时传送到位，而煤矿环境是时刻都在变化的，所以留下了一定的安全隐患。煤矿是具有爆炸危险的，所以以往在安装电话系统的材料是经过层层选拔的专门用于地下煤矿的防爆材料，以保证煤矿的安全生产，这样一来，生产成本就会增加。而煤矿井下电话系统，在发生灾害的同时，往往不能及时的传达到位，便捷性相对较差。而经过后续通信技术的发展，无线通信技术开始走进煤矿当中。
二、井下无线通信技术
随着技术的持续发展，有线通信无法满足煤矿产业的生产进行，煤矿生产企业开始引入无线通信技术用以保证安全生产。无线通信技术作为对有线电话的补充，在早期就有无线漏泄通信、透低通信、小灵通通信等方式在煤矿中与有线电话一起作为矿井生产调度的通信方式[1]。
井下无线漏泄通信，通过特制的表面连续开孔或疏编的同轴电缆，沿巷道传输无线信号的通信方式。其工作原理就是利用漏泄电缆在周围空间产生漏泄常，然后各移动台从中获取能量与基地总台获得联系，其优点有对话清晰，抗干扰强、通信距离较远等；而透地通信则是利用大地作为传播电磁波的媒介来实现无线通信，但随着时代的发展与信息监测监控需求的增加，以上方式逐渐被矿井所淘汰。而公共通信技术的发展，小灵通开始进入人们的视野并广为流传，小灵通的便携性使得它不同于传统意义上的固定电话，他可以在基站范围内自由的移动使用，使得煤矿企业在一段时间内大幅度的使用小灵通来作为井下的通信调度与实时通信，而5G技术无疑是煤矿无线通信技术应用的成功案例之一；随着我国大力支持通信技术的发展，5G时代开始到来。而5G技术也广泛的进入到人们的生活当中，5G是第五代无线技术的简称，是一种支持高速率传播的蜂窝职能移动通信技术，能同时传递语音与视频。随着5G网络的推行，一些利用5G网络的数据采集与检测的终端设备也开始发行，煤矿企业也开始将其引入其中，在矿井范围内建设基站将其运用到日常的煤矿开采监测当中。5G技术不仅在满足井下实时通话的同时，还满足了井下地面的数据传输功能。因此，煤矿产业开始大力推行5G的运用。跟传统通信技术相比，5G有着以往的无线通信技术无法比拟的优越性，5G有着通信速度更快，网络频谱更宽、通信更加灵活、智能性能更高等优点，其在煤矿产业的运用主要是将煤矿井进行集群调控、进行井下视频监控、井下视频语音通讯等通讯监测工作，有利于提高矿井的工作效率以及安全程度。
三、基于5G通信技术下的煤矿产业
而随着我国通讯技术的迅速发展，5G技术开始走进人们的视野。5G作为我国第五代移动通讯系统，它既不是单一的无线网络通讯方式，也不是简单的无线网络通讯技术，而是一种全新的无线技术与现存的有线通讯技术相结合而产生的一种新型通讯方式，其凭借着超高的数据刷新率，超低的延迟率以及超范围的接入覆盖等优势，一举成为我国主推的一种通信技术。5G在设立之初，其主要应对的场景就已经设定为eMMB、mMTC和URLLC，而这三种场景就应经涵盖了我国大部分的应用需求，生活需求以及工业环境下设备远程互联的需求[2]。
5G技术的突破，不仅给人们的日常生活带来丰富的体验，也给煤矿的智能化带来了关键性的技术。利用5G技术，可以快速的促进煤矿智能化无人开采技术的发展，而煤矿无人技术的发展，极大的减少了以往煤矿坍塌，工人被埋等情况的发生，极大的促进了煤矿的开采安全。而凭借eMMB的场景技术支撑，井下超清视频传输能够完美的进行；凭借URLLC的场景技术支撑，井下无人开采设备之间的通讯问题也能完美解决；mMTC场景技术则是更好地满足了各种煤矿的安全监测数据采集等需求。因此，5G技术作为未来煤矿智能化开采的关键技术，将有效的推进煤矿在智能化开采道路上的进程[3]。但是，目前的煤矿开采主要还是以人工为主，现有的煤矿通讯技术还是以4G为主，而4G通信技术无法有效的支撑煤矿智能化开采，无法有效的进行井下大数据的传输。5G技术的到来可以使煤矿井下作业不再受限与局部的空间环境的影响，煤矿企业在井下布置大量的环境传感器、高清摄像头，对井下的各类设施以及环境进行数据探测,依靠5G高性能的人工智能算法来进行数据分析，构建出一种井下地质信息与采掘精度的立体三维模型，实现井下采掘信息与采掘进度的实时关联，进一步实现4D-GIS地质环境的构建，使得井下空间更大幅度的展现在人们眼前，为人们的安全开采与精确开采提高有利保障，为煤矿智能化开采奠定基础。而5G的超低延迟率，可以给自动化采煤机的运行工作带来质的提升，自动化采煤机的内部运行工作都需要在准确的逻辑数列中达到一瞬间的进行计算完成，空口时端与端对端时延都需要控制在毫秒级以内，而凭借着5G的超低延迟率可以给设备计算提高相当高的一个可靠性，可以使设备更精确，更实时，达到一种具有高可靠性的智能联动。高精度的开采定位、智能化的协调控制系统，高密度的数据采集系统，高清的视频回传以及高精度的数据运算、还有智能机器人的开采巡检系统，都是煤矿智能化开采的必然条件，而这些系统都需要通过高智能的控制系统来进行统一的协调处理以及通信反馈，这都需要依靠到5G系统来实现完美的计算运行。
结语
总的来说，无线通信技术发展至今，其在煤矿产业的应用时多样化的，目前主推的5G通讯技术在煤矿产业上的应用，给煤矿产业带来了许多的经济效益与安全保障，是煤矿产业朝着智能化与信息化进军的一大历程，随着我国通信技术的不断发展，以后通信技术在煤矿产业中的运用只会越来越多。全新的网络结构和传输技术，是实现煤矿智能化生产的基石[3]。
【参考文献】
[1]吴喜雄. 通信技术在矿山无线通信的应用研究[J]. 中国战略新兴产业, 2019, 000(024):109.
[2]轩红新. 5G技术在煤矿的应用研究——评《5G移动通信系统及关键技术》[J]. 矿业研究与开发, 2020(10).
[3]霍振龙, 张袁浩. 5G通信技术及其在煤矿的应用构想[J]. 工矿自动化, 2020, 046(003):1-5.
