煤矿智能化开采技术存在的问题和未来的发展趋势

  几妆痕        2021-01-12 17:53:40

近年来,社会对节能环保工作的重视程度不断提升,在发展过程中降低传统能源的使用占比,提高清洁能源的使用效率。当前,为满足社会经济发展的需求,煤炭仍然是主体能源之一,同时也是能源结构中的重要组成部分。传统的煤矿开采技术,已无法满足现阶段的煤矿开采需求,应充分发挥现代科学技术,利用计算机信息技术、智能技术,创新煤矿开采技术,逐步实现智能化,提高煤矿开采工作效率,建立健全的煤矿生产体系,保障煤矿智能化开采的安全性。


煤矿智能化开采技术存在的问题和未来的发展趋势


1 煤矿智能化开采技术架构


为推进煤矿智能化开采技术的创新,应实施科学的智慧煤矿顶层设计工作,要统一智慧煤矿标准,建立完善的全面感知网络体系,充分利用大数据技术,形成云服务平台,以满足煤矿开采工作中各部门的需求。技术架构应包括以下几个方面:


(1)制定完善的地下精准定位导航系统,以便对开采施工设备的位置有明确的认知,了解矿井下的实际情况 ;


(2)应具备健全的随掘随采探测系统,旨在全面掌握巷道掘进的地质信息,基于此信息实施科学的巷道掘进技术 ;


(3)制定完善的智能快速掘进系统,做好矿井的通风、排水等工作 ;其四,加强对工作面智能开采系统的研究,进行实时监控 ;


(4)设立科学的危险源预警系统,建立灾害防范体系,以便及时发现煤矿智能开采中的安全问题,并实施针对性措施加以解决,提高煤矿开采施工的安全性;


(5)制定矿井全工位设备设施管理系统,旨在加强对煤矿开采工作中各项机械设备的管理,保证所有施工设备的正常运行 ;


(6)制定煤矿物联网智能化管理系统,提高煤矿开采施工的智能化水平。


2 现阶段煤矿智能化开采技术推广应用中存在的问题


现阶段,煤矿智能化开采技术推广应用中仍然存在一定的问题,受到制约,主要表现在以下几个方面 :


(1)煤层条件的影响。煤矿开采环境较为复杂,较为艰难,部分煤矿在智能化开采技术的支持下,煤层较为稳定。但有部分煤矿的开采条件过差,地质灾害频发,即使对其进行超前治理,也仍然难以通过现有的技术使煤层更加稳定,存在较大的安全风险,需要应用无人综采技术来实施开采工作。但目前在无人综采技术的推广和应用方面还存在一定的问题。


(2)受管理水平的影响。煤矿智能化开采技术,对机械设备的要求比较高,考验装备技术的水平,要求煤矿企业有较强的软实力,否则难以在煤矿开采实践中推广和应用智能化开采技术。部分煤矿企业还未制定科学的生产标准化制度,没有实施精细化管理,忽视了煤矿生产的安全性,直接影响了智能化开采技术的有效应用。


(3)受技术成熟度的影响。目前,部分煤矿智能化开采技术采仍然处于初步研发阶段,整个技术的应用还不够成熟,并且遇到瓶颈,导致煤矿智能化开采技术无法有效的推广和应用 ;第四,受人员素质的影响。当前煤矿开采工作人员的专业技能及其职业素养,都有待于进一步提升,其难以驾驭全新的智能化开采技术,需要予以系统化的培训。


3 煤矿智能化开采技术的未来发展趋势


煤矿智能化开采技术应朝着无人化开采目标前进,要加强对智能化开采技术的研究,提升智能化开采装备水准。具体发展趋势如下:


(1)专注于厚煤层、薄煤层的智能化综采技术发展。基于煤矿智能化开采技术顶层设计的要求,进行科学的规划,实现高智能化综采技术研究,积累中厚层煤矿智能化开采的经验。研发适合厚煤层和薄煤层开采的智能化技术,对其关键工艺进行有效研究,充分利用大数据技术和智能化技术。


(2)针对当前复杂的煤矿情形发展高效的智能化综采技术,全面了解现如今煤矿开采区域频发的地质灾害以及其复杂的地质环境特征,研究处理煤矿开采中常见问题的技术措施,加强煤矿智能化开采安全管理。


总而言之,加强对煤矿智能化开采技术的研究,不断创新煤矿开采施工工艺,有效管理煤矿智能化开采技术装备,促进煤矿开采工程的长远发展,获得更多的经济效益。


河南省首个5G+智慧矿山在平顶山建成


5G+远程采煤、5G+视频监控、5G+综合数据传输、5G+单兵通信………各式各样的5G工业应用正在让传统采煤行业加速腾飞。1月10日,记者从河南联通了解到,中国平煤神马集团联合河南联通已于2020年12月26日在平顶山建设完成了河南省首个井下5G+智慧矿山,领军全省煤矿开采走进了数字化新时代。


探索5G 引领矿山智慧化


在中国平煤神马集团平宝公司的远程调度室,记者看到一个高度集成化、自动化、智能化的“安全生产信息共享平台”,通过该平台先进的信息技术应用,坐在调度室就能对数百米井下的设备进行无线远程控制,也可以实现井上、井下5G网络调度一体化通信……5G网络等新兴技术的应用,让传统采煤方式发生了翻天覆地的变化。


煤矿智能化开采技术存在的问题和未来的发展趋势


中国平煤神马集团平宝公司调度中心


平宝公司信息中心主任李东坡向记者介绍道:2020年,平宝公司制定了新的智能化提升三年规划,经过6个月的努力,在2020年12月26日,成功在12110智能化综采工作面开通5G网络,通过5G与各系统协同运转,进一步深化了生产环节无人则安、减人提效的安全生产理念。


取势5G 颠覆井下作业模式


对于煤炭生产来讲,其生产过程主要在井下进行,而矿井下的生产环境相对恶劣,人身安全随时面临威胁,这就要需要在实际生产中尽量实现远程集控,以减少井下工作人员数量,规避安全风险。


煤矿智能化开采技术存在的问题和未来的发展趋势


井下联通5G设备安装


中国平煤神马集团与中国联通平顶山市分公司共同探索研发的智能化综采工作面高清可视化系统,采用无线移动工业级4K防爆摄像机与5G网络相结合的方式,通过5G网络,将5G大带宽、低时延和支持海量设备接入的特性发挥得淋漓尽致。


视频采集设备与采煤机的有机结合,彻底解决了综采工作面不断跟进、不断变动、监控困难的问题,配合手机App使用,可随时随地查看生产现场画面。与此同时,5G网络与智能化综采设备惯导系统的深度融合,摆脱了线缆束缚,实现了综采设备远程集中控制。


谋势5G 工业互联网平台谋求创新


据记者了解,步入工业4.0时期,5G在工业领域的创新应用还有很长的路要走。中国平煤神马集团结合实际发展需求,把5G核心网、边缘计算、数据处理、井下应用场景紧密结合起来,通过建设5G无线专网+MEC处理平台,在保证矿山5G无线覆盖基础上,将计算存储能力与业务服务能力向网络边缘迁移,使应用、服务和内容可以实现本地化、近距离、分布式部署,从而进一步实现了5G+煤矿机器人巡检、5G+AI煤矿铁路集运站智慧管理、智能化开采及安全生产AI分析系统等一系列创新应用。


来源:山西强力矿用设备,大河网

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