煤矿智能化开采模式与技术路径研究
蔡明
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

蔡明,. 煤矿智能化开采模式与技术路径研究[J]. 煤炭技术研究,2023.7. DOI:10.12721/ccn.2023.157362.
摘要:
随着社会经济的发展,对煤炭资源的需求日益日升,促使煤矿行业的发展速度越来越快。现阶段,煤矿开采过程中仍存在很多不足之处,这就为煤矿开采工作带来了很大的难题,同时也阻碍了煤矿行业的进一步发展。针对这一现状,应该加强对煤矿智能化开采关键核心技术的分析,以此来改善当前煤矿开采过程中存在的各种问题,从而达到增加经济效益的目的。本文将探讨煤矿智能化开采关键核心技术,希望可以为相关研究提供有价值的参考依据。
关键词: 煤矿智能化开采技术关键核心技术
DOI:10.12721/ccn.2023.157362
基金资助:

煤矿在生产、使用的过程中会对环境造成污染,这就影响了煤矿行业的绿色发展,因此要及时改善这一现状。对于未来煤矿行业发展的目标,应该坚持“绿色可持续”的发展原则,加强对传统煤矿生产模式的优化,不断提升煤矿开采的效率和质量,从而实现绿色、高效的煤炭开采。现阶段,我国科技水平不断提高,智能化开采关键核心技术已经受到了煤矿行业的广泛重视,将其应用到煤矿开采中具有重要意义,因此要加强对智能化开采关键核心技术的分析,使其能够充分发挥出应用价值。

一、煤矿智能化开采的重要性

(一)煤矿资源占据着重要地位

随着社会经济的发展,世界能源结构正朝着新的方向发展,其中煤矿资源在世界能源结构中占据着重要位置。根据相关专家指出,未来二十年左右煤矿资源的位置是不会进行大幅度改变的,所以说煤矿资源对未来世界经济的影响仍然是不可忽视的。由此可见,煤矿资源开采的效率和质量非常关键,如果不能保证煤矿资源的开采质量,就会影响世界能源消费的整体情况,继而为各行业的发展带来不利影响。通过煤矿智能化开采可以满足当前世界各国对煤矿资源的需求,解决资源短缺所带来的不利影响[1]

(二)煤矿资源开采具有很大的挑战

由于煤矿开采作业的环境条件较差,经常会受到各种因素的影响,从而为煤矿开采人员带来生命安全危害,不利于保证煤矿开采的经济效益。并且,煤矿内部构造十分复杂,不仅包括煤矿,还存在着地下水、煤尘、瓦斯等易燃易爆问题,稍有不慎就会造成严重的危害,为煤矿开采人员带来巨大的生命威胁,同时也阻碍了煤矿行业的进一步发展。而煤矿智能化开采可以节省大量的人力资源,通过信息化技术来改善煤矿开采的情况,尽量降低安全生产事故的发生,有利于维护煤矿开采人员的生命安全,进而达到增加煤矿经济效益的目的[2]

(三)提高煤矿开采的安全性

近年来,煤矿开采事故频发,促使煤矿生产安全问题受到了人们的广泛重视,同时也对煤矿开采工作提出了更高的要求。不少煤矿单位也十分重视煤矿开采人员的生命安全,加强对煤矿开采方式的创新和变革,借助智能化技术来实现煤矿开采质量的提升,并且规范了煤矿开采人员的操作标准,大大减少了煤矿开采过程中出现问题的可能性,从而达到提高煤矿开采安全性的效果,有利于维护相关工作人员的生命安全[3]

二、煤矿智能化开采的关键核心技术

(一)具备精确的导航和定位功能

在煤矿智能化开采的过程中,需要具备精确的导航和定位功能,这是推动煤矿开采工作顺利开展的基础。借助精确的导航和定位来明确开采线路,确保煤矿开采过程中数据测量的精确性,大大降低煤矿开采事故发生的可能性,从而有效提升煤矿开采的质量和效率。根据煤矿开采的现状来看,由于开采环境较为复杂,封闭的地下环境不利于进行信息传递,这就增加了导航定位的难度,因此无法保障导航定位的精确性。

目前,在煤矿智能化开采过程中,通常使用GIS地理信息系统来进行定位,但该技术还存在一定的不足之处,如成本较高、定位不够精确等,在使用时容易受到复杂磁场环境的影响,从而影响煤矿开采工作的顺利开展。另外,煤矿行业所使用的定位系统仍具有不少的问题,无法实现对开采障碍的有效躲避,所以需要相关研究人员进行深入的分析,不断促进无人驾驶系统的发展,进而实现煤矿开采质量的有效提高。

(二)智能探测技术的应用

在煤矿智能化开采过程中,智能探测技术的应用主要分为以下几种:一是煤岩分界技术,主要是借助单天线和多普勒雷达的脉冲来接发信号,当接触到煤岩层时就会减弱信号,并将其反射回发射区域,这样能够有效区分煤层和岩层,从而为煤矿开采工作提供可靠的技术支持。二是煤矸放落自动识别技术,通过该技术来分析煤矿物质的成分,为相关工作人员提供煤和矸石的区别,具有区分煤石和矸石的能力,但煤矸放落自动识别技术目前还存在技术方面的难题,在实际操作时难度较大,因此要加强对该技术的研究和分析,希望可以尽快寻找到突破点。三是超前探测技术,该技术具有较高的精确度,在实际探测过程中可以获取到较为精准的结果,并且不用事先分析物质的成分,同时又具有使用范围广的特点,可以在多个条件下使用,是目前发展较为成熟的智能化开采技术之一[4]

三、解决煤矿智能化开采问题的对策

目前,煤矿智能化开采还存在一定的不足之处,这对实际开采工作造成了很大的阻碍,不利于实现高质量的煤矿开采效果,因此要加强对煤矿智能化开采技术的研究,从而达到优化智能化技术的目的。针对当前煤矿智能化开采的情况来看,需要从以下几点来着手改善:

(一)提高数据的利用率

要想推动煤矿智能化开采技术的发展,就要注重数据获取率和利用率的提高,借助具有较高精确度的仪器和设备来进行信息获取,加强对数字化模型构建的完善,确保相关数据信息获取的精确性,从而有效提高数据的利用率,这样有助于促进煤矿智能化开采的发展,然后利用精确度高的数据来实现精确定位,最终达到提升煤矿开采安全性的目的。

(二)促使设备具有智能决策的能力

为了促进煤矿智能化开采的发展,需要加强提升设备的智能决策能力,不断增强设备仪器的自主学习能力,使其能够为智能化开采作业提供更大的帮助,从而降低开采事故发生的可能性。通过智能化设备的有效运用,煤矿行业可以实现煤矿开采智能化水平的提高,有助于保障煤矿开采人员的生命安全,进而增加煤矿开采的经济效益[5]

(三)对技术设备进行研发

相关研究人员要加强对关键性技术的攻克,及时淘汰已经落后的技术和设备,坚持“与时俱进”的发展原则,并且要注重传统煤矿开采方式的改革,借助智能化技术来进行煤矿开采,从而实现煤矿开采质量的提高,解决当前煤矿市场发展不平衡的问题。对于相关研发人员来说,应该加强对智慧煤矿的实践和探索,努力攻克智能化开采技术的不足之处,解决煤矿智能化开采过程中的难题,进而推动我国煤矿行业的稳定发展。

结语:现阶段,智慧煤矿的出现是煤矿行业发展过程中的一次技术革命,对推动我国煤矿行业的未来发展具有重要意义,因此要加强对煤矿智能化开采关键核心技术的分析,解决智能化开采过程中存在的各种问题,从而适应新时期的发展和变化。对于技术研发人员来说,应该借助数字化、信息化等科学技术来实现对煤矿行业的创新,促进煤矿行业的绿色可持续发展,加快煤矿智能化开采作业的发展,以此来为我国社会经济的发展提供资源支持。

参考文献:

[1]薛黎明,王豪杰,朱兵兵,沈文龙,郑志学,葛英辉,徐翠云.煤炭资源可持续力评价与系统协调发展分析[J].经济地理,2020,0(1)
[2]白耀宗.基于煤矿智能化开采的核心技术探究[J].中国石油和化工标准与质量,2020(18)
[3]刘勇,周国庆,况联飞,赵光思,梁恒昌.多次破裂立井井壁竖直附加力实测及演化特征分析[J].煤炭工程,2018,50(10)
[4]高有进,罗开成,张继业.综采工作面智能化开采现状及发展展望[J].能源与环保,2018,40(11)
[5]杜锋,彭赐灯.美国长壁工作面自动化开采技术发展现状及思考[J].中国矿业大学学报,2018,47(5)

》在线投稿系统

*文章题目:
*作者姓名:
*电子邮箱:
*通讯地址:
*联系方式:

  备      注:

*上传稿件:

支持上传.doc,.docx,.pdf,.txt,.wps文件

投稿须知:

1、审稿结果将于1~7个工作日以邮件告知,请注意查收(包含录用通知书、审稿意见、知网CNKI查重报告)。

2、提交投稿后,若7个工作日之内未接到录用通知,则说明该文章未被录用,请另投他刊。

3、凡投寄本刊稿件,如在内容上有侵权行为或不妥之处,均应文责自负。本刊有权对来稿进行文字编辑、加工和修改,如不同意,请附说明,以便妥善处理。

4、多作者文稿署名时须征得其他作者同意,排好先后次序,通知用稿后不再改动。

5、凡投往本刊稿件一经录用发表,其版权归本刊所有。

6、本刊已全文录入中国知网、万方、维普等数据库,如作者不同意被收录,请提前申明,未申明者,本刊一律视为同意被收录。

7、请勿一稿多投。