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煤矿智能化建设背景下采矿工程专业信息化改造与探索
摘要:在社会经济发展水平逐步提升的背景下,人工智能技术被广泛应用于各个行业中,大大提升了行业的生产质量与生产效率,可充分满足社会发展需求。煤矿智能化技术是新工艺与新技术下的产物,将其应用至机械工程项目中,可大大提升机械工程自动化水平与智能化水平,为煤矿产业发展提供支持。为帮助煤矿企业实现设备的科学化、规范化、智能化管理,降低设备故障率,减少故障停运时间,提升煤矿效益,促进高质量发展。本文分析了煤矿智能化运维平台的基本内涵,结合煤矿智能化建设中存在的问题,提出优化发展的对策,
关键词:煤矿智能化;建设背景;采矿工程;信息化改造
引言
随着我国经济的快速发展和工业化进程的加速推进,煤炭产业在国民经济中的地位日益重要。采煤作为煤炭产业的基础工作之一,对采煤机设备提出了更高的要求,煤矿采煤机的自动化与智能化技术的发展与应用,成为推动煤矿产业高效、安全、可持续发展的关键因素。
1煤矿智能化运维平台的基本内涵
建设煤矿智能化运维平台是一个复杂的系统工程,将对煤炭企业形成竞争优势、提高经营管理水平起到积极的推动作用,是实现高质量发展的必由之路。其基本内涵是:以煤炭资源安全、绿色、低碳和智能开发为基础,以信息技术与煤矿开采技术深度融合为保障,采用先进的科学技术装备与现代管理理念,构建全面感知、实时互联、自主学习、动态预测、科学决策和协同控制的智能化系统,实现煤矿资源开采、运输、安全保障及经营管理等全流程的智能化运行。实现路径:通过整合设备提供厂商技术服务力量,组建培养技术服务队伍,搭建开发一套能够满足煤矿智能化建设的服务平台,致力推动智能化煤矿建设及后续运维服务,最终形成智能化煤矿运维体系。
2煤矿智能化技术应用优势
智能煤矿技术是高效率的数据转化技术,数据处理速度快准确性极高,同时,煤矿智能技术可对数据提出的高要求直接转化为图像或是动画形式进行展示,提升数据信息的具体性与生动性。将煤矿智能化技术应用于机械工程自动化环节中,能够获得大量系统给予的支持,将煤矿智能化技术应用至多个处理器的控制系统中,也可大大提升机械工程的控制精度与效率,强化机械工程的自动化水平。此外,煤矿智能化技术的应用可有效提升终产品质量,在智能化系统的支持下,机械工程将会具有高效全面的生产能力,继而有效减轻煤矿企业员工的工作量,优化机器与员工之间的互动水平。
3煤矿智能化建设现状
3.1复杂地质条件适应能力差
智能化系统在简单地质条件下应用效果较好,但在复杂条件下难以发挥出理想的效果。目前,综采工作面端头及超前支架与工作面设备联动、工作面自动找直调直、各设备协同控制等功能不完善,制约着复杂条件下的应用效果,智能化采、掘技术更适用于煤层赋存条件简单、地质结构稳定的工作面,面对复杂多变地质条件的自适应调整能力有待提升。
3.2高端技术人才匮乏
当前智能化技术及装备更新升级较快,对掌握煤矿基础、智能生产、智能监控等复合知识的工科人才需求越来越高,需要加快构建有效的引才用才育才机制,加强高精尖技术人才队伍建设,为智能矿井保驾护航。
4煤矿智能化建设背景下采矿工程专业信息化改造优化
4.1煤矿管理智能化设计
机械设备控制管理过程中对煤矿智能化技术的应用,可确保设备运行的安全性。(1)煤矿全维信息感知平台设计应用。通过对煤矿开采区域的水文地质条件、采动空间力学环境、灾害指标性信息、生产信息以及人员信息等进行全维度、全方面的感知,是煤矿智能化安全保障体系智能决策与系统联合的重要基础。(2)煤矿大数据共享平台设计应用。通过对矿井信息的去噪处理、清洗处理以及模糊化处理,将获得数据信息统一格式进行云端存储,并对其开展风险评估继而做出正确的安全决策,是构建煤矿大数据仓库以及云信息平台的重要基础。(3)煤矿设备智能化管理设计。通过在智能服务终端增加设备型号、运行时间、维修记录等信息,确保机械设备出现故障后可借助智能技术向服务终端反馈报修信息以及故障诊断结果,提升维修人员的故障解决效率。
4.2加强技术集成与创新
在数字化矿山的建设运行和发展中,要将先进的技术集成加以创新,用远程遥控技术、自动化采矿技术,建立起完善的数字矿山体系,提高矿山信息化建设水平。自动化采矿系统当中涵盖了智能化设备、导航系统、自动定位系统,具备对音频数据、视频信息进行传输,建立起地面和地下通信的系统,打造通道控制系统,完善控制室操纵的功能。集成多种先进的技术手段和系统方法,在多学科、多部门人员的相互协调配合下,设计综合数字矿山系统,提高矿山的信息化建设水平、运转效率。该过程中,要借鉴国外已有的先进技术,引进高科技手段和创新技术的思路、路线和方法,加强对技术的集成,升级数字化矿山的系统模块功能。加强对监测系统技术的推广和应用,在生产环节,借鉴先进的监测技术应用方法,建立起适合我国煤矿安全生产的监测系统,加强对安全事故问题和隐患的预判、分析、全过程监测,打造集成化的系统运行模式,突破信息孤岛问题所带来的限制,提高数字化矿山的运行水平、生产效益。
4.3优化采矿方法
在采矿方法的应用和选择中,结合数字矿山系统的需求,选择与系统相互适配的采矿方法,例如分段空场法、冲天法、分段崩落法,这些方法在小区域远程控制采矿和自动化采矿中,具有较强的适应性。将运输系统和通信系统相互衔接,遥控采区,采取一定的措施,对采场工序进行合理安排,集中出矿工序和凿岩工序,对采区封闭的时间进行延长处理。利用先进的运输通信系统,提高采矿方法的可行性、有效性,建立起示范采区,从示范采区的初步发展现状着手,建立远程遥控体系、自动化采矿体系。改变局限于短期利益的目光,要放眼于未来,着眼于长远的数字矿山建设目标,为矿业的长远发展提供服务,加强矿业建设,实现矿业发展强国的目的。
4.4职工队伍结构不断优化将提供人才保障
智能化的快速发展对人才培养提出了较高要求,必须继续加强对人才的引进、培养和激励,提升人员业务技能素质。未来,煤炭企业通过加大高素质人才引进力度,不断优化职工队伍结构,打造出高素质复合型科技创新人才队伍,将逐步构建起人员储备接替的良性循环,为智能矿井建设提供人才保障。煤矿智能化建设是煤炭行业高质量发展的必由之路,是以人为本的发展理念、人民对美好生活的向往、社会高质量发展的重要体现。煤矿智能化建设前景广阔、道路漫长,煤炭企业必须坚定信心、围绕核心,在智能化建设之路上矢志不渝、笃行不怠,为保障国家能源安全作出更大贡献。
结束语
为深入落实能源安全新战略,系统总结近年来煤矿智能化示范建设经验,本刊特策划推出煤矿智能化建设专题报道,展现发展业绩,分享工作经验,促进煤炭行业顺应数字智能技术发展浪潮,以安全高效绿色智能为目标方向,深入实施智能化建设各项任务,加快推动煤炭生产方式变革,着力培育煤炭工业数字经济新业态,更好服务国家能源安全新战略。
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