云南能源职业技术学院 云南曲靖 655000
摘要:当前,随着科学技术的迅猛发展,在煤矿开采行业中也进一步实现信息化、智能化的发展,使开采模式充分体现出智能化特征,由此也使我国煤矿开采技术进一步呈现出安全智能、绿色高效的特征。同时,通过智能化技术和装备的有效应用,提升智能化开采效率,以此推进我国煤矿行业由劳动密集型向技术和人才密集型进行切实转变,促进我国煤矿行业实现创新式发展。基于此,本文重点探讨和分析煤矿智能化开采模式和技术路径等相关内容。
关键词:煤矿智能化;开采模式;开采工艺;技术路径
引言
现阶段,我国科学技术实现了迅猛的发展,很多科研成果在世界都处于领先地位,同时我国也进一步向世界创新型国家以及世界科技强国行列迈进。在当前我国煤矿行业的发展过程中,也需要充分应用智能化开采模式和开采工艺,针对技术路径进行不断的创新和优化,以此使煤矿行业实现创新式的发展,为我国国民经济的可持续发展做出应有的贡献。
1煤矿智能化开采模式的主要特征
1.1创新性与多样性
因为从整体来看,我国煤层的赋存条件比较复杂,在实际的开采过程中,要有针对性的结合煤层赋存条件与开采目标的差异性,构建多种类型的煤矿智能化开采模式,充分体现出创新性和多样性,有效应用全新的智能化开采技术和设备,在最大程度上有效提升对特定煤层赋存条件的适应性。
1.2可靠性与可操作性
针对煤矿智能化开采模式而言,在具体的运用过程中要不断的与时俱进,进一步有效应用物联网、云计算、大数据、人工智能等全新的技术类型,针对发展成果进行不断的创新,以此使开采模式更安全可靠,具有可操作性和高效性,充分融合相关方面的技术优势,以此使整体采矿工作效率得到显著提升。
1.3煤矿智能化开采模式充分实现可复制、可推广
通常情况下,在煤矿的井下作业环节,所面临的开采环境十分恶劣,工作空间特别狭小,有很多制约因素。针对这样的情况,进一步有效采取煤矿智能化开采模式,这样能够针对相关模块进行科学合理的设计,针对开采流程和工艺进行简化和优化,进一步提升智能化开采技术的适用性,使相关设备设施呈现出更大的价值。同时,要在不同领域的煤层条件下具有可复制性和推广性,以此使其应用价值得到充分的提升。
1.4发展过程有阶段性与动态性特征
在智能化开采模式的应用过程中,由于技术方面的限制,相关开采技术和装备的创新有着一定的局限性,使得煤矿智能化开采模式不断的改进和创新,随着智能化开采技术和装备的进一步发展和进步,使其呈现出十分显著的动态化、阶段性特征。
2煤矿智能化开采关键技术路径
2.1智能记忆截割技术
该技术主要指的是通过人工的方式就地操作自动化采煤机,然后进行示范性的学习、记忆,实现在下个循环自动割煤。采煤机控制系统通过采高轴编码器或位移型调高油缸能够自主性的定位具体的工作面采高,然后进一步利用传感器针对工作面的具体位置进行自主性的定位,这样能够使整体采矿效率和精准性得到充分提升。
2.2数字化信息化技术
数字化信息化是从工作面设备数据流的特征和交互方式的表述等相关层面来有效论述的,从实践情况来看它是体现表征工作面开采装备先进程度的至关重要的指标,同时对于开采装备先进程度也进行有效衡量,是一项非必要的指标,在表征开采控制技术的高低或先进程度等相关方面的评价过程中,不能应用。
2.3水平、直线控制技术
在具体的运营过程中,该类技术的基础主要体现在:①有针对性的结合地质勘探情况,预先获取相对应的煤层倾角、断层、褶曲等构造的具体特征,并且结合实际情况构建更细致详实的三维工作面模型。
②以采煤机上的导航系统为基础,针对采煤机的具体位置进行有效定位。水平控制技术主要指的是采煤机在工作面前进的过程中,针对采煤机和刮板输送机进行俯仰控制。直线控制技术主要指的是采煤机在工作面倾斜方向进行循环运动的过程,以此充分确保刮板输送机、液压支架能够更加高效的完成“推溜”“移架”,通过这种方法能够充分规避液压支架混乱排列和刮板输送机过度弯曲以至于损坏等相关问题。
2.4人工远程干预控制技术
在具体的运营过程中,这项技术主要是通过计算机技术和通信技术,网络技术等等构建监控一体化的平台,着重针对工作面的具体设备展开数据监测,然后进行真正意义上的远程控制。在具体的操作过程中,进一步把采煤机远程控制系统、支架电液控制系统、工作面运输控制系统、三机通信控制系统、超前支架控制系统、泵站控制系统及供电系统等相关系统进行有效的融合,进行集约化的控制和管理,从而确保所有的机械设施能够协调发展,集中化的控制,体现出应有的集约化管理效率。
2.5相关设施和设备的远程控制设技术
在具体的运行过程中,实际工作面的采煤、支护、运输等相关设备一直在持续的动态运行中,要针对各项工作进行协调配合,使采煤各项工作有效协调,并且对各项设备进行切实有效的远程控制,在具体的操作过程中,要全面深入的升级各个系统,例如,对采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、皮带机等相关设备和系统,同时要接入更加高质量的网络传输系统,把人机工程学、心理学作为基础,构建更智能化更高效快捷的人机交互界面。
2.6实时环境监测技术
在针对该技术进行运用的过程中,主要的系统是视频监控系统,以传感器数据互相配合为基础,进一步有效利用视频监控系统,针对工作面的具体情况进行及时有效的传送,使操作人员能够在第一时间接收到相应的实时动态图像,对煤层的具体变化情况进行充分的了解和掌握,同时也充分把握滚筒截割情况、支架状态等相关信息。在有必要的情况下,远程干预采煤机的具体运行情况,通过这种方法进一步充分规避地质条件变化或煤层变化时采煤机对顶底板可能造成损坏等相关问题。
2.7现场场景远程呈现技术
这项技术在对于综合开采工作面的整体状态进行远程的监控时,呈现出十分显著的应用优势,它通过动态画面的形式,在实时的远程操作平台上进行充分的展现,通过这种方法,可以使操作人员在远程实时控制的过程中,可以着重把握工作面的具体情况,充分了解工作面内采煤机滚筒、液压支架、刮板输送机等相关设备的具体运行情况。如果监控发现工作面的相关设备与原有的轨道出现偏离的情况,操作人员可以通过远程操作平台单独的操作相关设备,对其进行不断的调整和纠正。这项技术所涉及的内容主要包括现场场景的智能捕捉和感知、智能追踪和接力、实时性智能处理和画面拼接呈现技术。
结束语
总而言之,通过上文的分析和探讨,我们能够进一步看出,在当前我国的煤矿开采领域进一步充分实现智能化,自动化发展,不断引用新型的智能化开采技术,针对关键技术途径进行充分的应用,有效运用信息、自动、数字等新型方式,使煤矿产业进一步转型升级,充分进入到信息集合和智能化发展道路。智能采煤技术中国煤矿行业进一步改造和升级,使整体工作效率得到更显著的提升,同时为全人类的煤矿技术革新提供重要的发展方向,为进一步有效构建智能化的信息系统夯实基础。
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【云南省教育厅科研基金项目】研究路基工程中回填粉砂土的干密度与内摩擦角及内聚力的相关性;项目编码:2016ZDX215