摘要:煤矿智能化建设满足实际需求,有助于提升煤矿生产效率,促进煤矿企业的可持续性健康发展。文中选择煤矿智能化建设为对象,分析智能化建设过程中存在的问题,结合实际情况给出提高智能化建设质量的措施,提高煤矿产量与质量。
关键词:煤矿;智能化建设;优化措施
煤矿资源作为当下使用量比较高的重要资源,煤矿企业想要发展转型也需要借助智能化技术来实现。目前,智能化手段在煤矿产业中的使用效果仍然有较大的进步空间,为了能够实现煤矿产业的发展,眼下需要对煤矿智能化建设中存在的问题进行细致的分析,并根据问题找出解决办法。
1、煤矿智能化建设中存在的问题
1.1 煤矿企业智能化发展认识不统一
煤矿企业智能化发展至今,对煤矿企业由信息化向智能化发展的趋势和路径认识不足。将智能化建设错误认为投入大、技术难和实用性差,重点落在实现煤矿企业卡车无人驾驶和 5G 信号全面覆盖等局部场景。煤矿企业发展由机械化、信息化、自动化、智能化逐级递进,生产过程主要包括“穿、爆、采、运、排”5大工艺环节,与井工矿智能化存在明显的区别。煤矿企业智能化建设内容围绕“人”、“设备”、“系统”3 条主线厘定,目标是将物联网、云计算、大数据、人工智能、智能化装备系统与现代露天开采技术深度融合,构建露天煤矿自主运行、安全高效的网络化协同管控系统,赋能矿山实现生产、安全、经营等全要素、全过程、全生命周期的个性化安全稳定运行。
1.2 矿山企业未将其作为系统工程整体推进
煤矿企业具备工艺种类多、生产覆盖面广等特点的复杂系统,煤矿企业智能化主要体现在跨设备、跨环节、跨系统、跨业务范畴的全局信息共享。矿山企业对智能化认识不足、建设目标不清晰、不重视规划,没有将智能化建设作为一项系统工程科学有序推进,最后形成了大量的割裂的子系统,数据融合共享难度极大,演变成煤矿企业智能化难以逾越的障碍。煤矿企业卡车调度系统、设备三防系统是煤矿企业重点选建的项目,大部分来自不同厂家,各系统在设备端均需要承载体———移动车载终端,最终形成了驾驶员前方摆放了各种各样的终端,既影响驾驶员操作、又难以打通各系统间的数据,严重造成硬件冗余。
1.3 技术支撑企业对煤矿企业特殊性认识不足
煤矿企业地处偏僻、生产作业工作面广、生产工艺复杂、大型进口设备种类及数量多等特点,造就了煤矿企业的特殊性。但是很多技术支撑企业对露天开采行业缺乏认识,特别是露天采矿技术、基本理论和原理、矿山的生产和技术管理等缺乏专业的技术基础,提出的解决方案大多理想化、理论性强但偏离实际。技术支撑企业无论做技术研发还是产品开发,都要立足行业讲专业,不能脱离行业基础。
比如数字孪生概念的提出,做数字孪生技术的公司对煤矿企业的数字孪生的孪生对象如何选取,煤矿企业生产规律、孪生哪些信息、实际的需求怎样结合等尚不清晰,以三维实景建模来替代数字孪生,属于混淆概念,也是对矿山企业的误导。
2、煤矿智能化建设优化措施分析
2.1 引进先进技术,为智能化提供支撑
技术水平直接影响煤矿智能化建设进展,为了能够实现智能化需要建立一套智能的网上操控平台,通过线上的方式直接完成对采矿设备的操控,由智能化手段代替传统的人工工作。但难点在于采矿工作的技术和环境具有一定的复杂性,特别是对于采矿地形和位置的判断方面,操控平台对于信息的分析处理能力尤为重要。在分析过后需要将数据传输到中控平台中,这就对于平台的决策能力有了更高的要求,平台的智能化水平需要覆盖到对于煤矿产业的施工预测上,从而规避掉煤矿作业中的一些问题。
除此之外,智能化手段需要强大的信息技术支撑。为了提高信息传递的效率,可以通过5G技术的利用来实现,将5G技术的高速通信技术来提升智能平台的感应速度,也能大大提升平台数据分析的效率,将矿井上下的施工进度和具体情况进行实时传递。然而,智能化平台也存在着一定的信息安全问题,在网络技术的运用上就要注意对于关键信息的访问权限控制和重要信息加密,从根本上避免煤矿产业中的网络信息安全问题。
2.2实现技术突破,完成重点环节智能化
对于煤矿企业来说,将智能化手段应用于煤矿开采工作能够大大提升工作效率,这也是智能手段在煤矿企业发展中起到的关键作用。在煤矿开采工作中,落实智能手段需要利用智能仪器对岩层的厚度进行分析,对于煤矿位置准确定位,根据煤矿开采的工作进度和具体参数进行工作方式的调整。另外,通过例如远程操控技术的智能化手段可以减轻人工巡查的工作负担,在采矿现场中造成的粉尘可以借助智能化手段来除尘,在人工与智能化手段的配合下让采矿现场能够更加安全。
除此之外,煤矿开采后的运输工作量大,为了提高运输效率可以使用无人驾驶卡车来完成运输,将正常的露天卡车进行一定的技术调整。比如,在卡车的控制和转向上提高精准度。在卡车上安装定位系统,以此保证运输位置的准确性,并加入感知部件,让无人驾驶汽车对于道路规划更加准确。将这些无人驾驶技术在煤矿企业中合理运用和发展,并且将智能化开采、运输系统进行完善,具体的运作流程可以参考图1所示的智能化开采、运输示意图。这项技术在当今的煤矿企业中已经投入使用,某企业就在技术方案的指导下完成了对于无人驾驶卡车的深入研究,所研究出的无人驾驶卡车可以承受150~300t重量的煤矿,大大提高了采矿现场的运输效率。
2.3建立管理体系,优化智能化建设效果
煤矿智能化建设是推动煤矿产业发展的推动力量,为了让智能化手段能够落实下去,就需要制定出一套完整的管理流程,将智能化建设的工作流程变得更加完整。同时,通过严格的智能化工作标准的制定能够提高煤矿产业发展的速度,也能够避免智能化技术引进后出现的问题。智能化平台需要融合智能选址、智能检测、智能采矿、智能运输等功能,并根据各个环节的完成程度制定一套评价的标准,根据现有的工作进行一定调整,让智能化手段更好地为煤矿产业服务。
2.4建设示范工程,提供智能化建设参考
煤矿开采工作与智能化手段的融合是一个创新之举,这项工程正在快速发展阶段。为了让智能化建设更好地运用到煤矿企业中,可以建设示范工程,通过示范工程给所有煤矿产业提供技术参考。同时,将开矿、挖掘、运输、管理等手段在示范工程中运行起来,借助智能化手段来减少煤矿产业中的人力投入,实现煤矿建设的无人化操作,让智能化建设的效果变得更加显著。
结语
现如今,煤矿产业借助智能化建设寻求转变,通过智能化水平不断提升可以让我国煤矿事业得到更加长远的发展,这也是信息技术发展的必然趋势。通过煤矿智能化建设能够让煤矿开采的效率大大提升,通过技术水平的不断提升逐渐减少煤矿开采工作中对于人力资源的依赖,减少人工工作的误差。智能化建设的远程操控技术可以尽可能的减少煤矿开采工作中的安全问题,让工程的运作更加顺畅。以智能化技术作为推动力量,可以促使我国煤矿企业的发展再迈向一个新的台阶。
参考文献
[1]秦志刚.5G技术在煤矿智能化建设中的应用展望[J].矿业装备,2022(01):28-29.
[2]王二龙.加快推进煤矿智能化建设提高煤矿本质安全水平[J].当代化工研究,2022(03):165-167.
[3]本刊编辑部.推进煤矿智能化建设 提升煤矿本质安全水平——内蒙古自治区煤矿智能化建设成果综述[J].中国煤炭,2021,47(S1):1-6.下载本文