煤矿智能化总结（5篇）煤矿智能化总结 煤矿智能化建设面临的主要难题与政策建议 一、煤矿智能化发展存在问题 （一）煤矿智能化认识和理念不统一 部分地区和煤矿企业对智能下面是小编为大家整理的煤矿智能化总结（5篇）,供大家参考。
篇一：煤矿智能化总结
煤矿智能化建设面临的主要难题与政策建议
一、煤矿智能化发展存在问题
（一）煤矿智能化认识和理念不统一
部分地区和煤矿企业对智能化还不够重视，思想上因循守旧，没有认识到智能化是煤炭行业发展的必然趋势，片面强调智能化建设投入大、技术难、要求高，甚至是面子工程，没有算清长远账、安全账、民生账，既怕增加负担影响经济效益，又怕承担失败的风险，有畏难情绪和消极心理，对煤矿智能化工作不够主动，智能化建设发展相对滞后。
智能化煤矿的显著特征是现代信息、人工智能、控制技术与采矿技术的深度融合，智能化煤矿建设是高新技术融入矿山场景、渐进迭代发展的过程，是一个不断进步的过程，不是一次性结果，不是“基建交钥匙工程”。
机械化、自动化、信息化和数字化是智能化的基础和内涵，对煤矿智能化认识和理念的不统一，本质上并不是对智能化概念的纠缠，而是因循守旧的保守思维与技术变革的不适应，在煤矿智能化发展尚不充分，一些技术装备还不完善的初级阶段，是自然会存在的分歧，全面否定和概念滥用是2种典型的表现形式，这与煤矿综合机械化发展之初是一样的。
二：煤矿智能化发展不平衡
由于我国煤层赋存条件复杂多样，不同煤层赋存条件矿井开展智能化建设的技术路径、难易程度、效果等均不相同[25]。目前，我国煤矿智能化发展不平衡，主要体现在：不同矿区智能化建设基础不平衡;不同地区智能化建设水平发展不平衡;煤矿不同系统的智能化水平发展不平衡;智能化技术需求与技术发展现状不平衡;软件开发速度明显滞后于硬件的投入不平衡;煤矿智能化相关投入与产出比不平衡。
三：智能化煤矿5G应用场景和生态匮乏
5G作为新一代信息技术，具有大带宽、广连接、低时延等显著优点，联合网络切片、边缘计算等核心技术，可以为垂直行业带来变革性的应用场景。煤矿5G应用经过第一阶段的探索和实践取得了很多宝贵经验，但经过第一阶段的研究探索也总结发现了诸多实际问题;不同厂商的5G网络系统架构不统一;5G应用场景有待挖掘;5G技术及终端生态匮乏。
四：“透明地质”技术保障支撑能力不足
“透明地质”或“透明工作面”的概念为煤矿智能开采的地质保障提供了希望，地质探测技术与装备的智能化、探测信息的数字化、模型化及地质信息与工程信息的有效融合，是“透明地质”或“透明工作面”的基础。目前，受地质探测理论、技术与装备发展水平的限制，“透明地质”技术保障支撑能力明显不足：地质数据尚未全部实现数字化;地质探测技术的探测精度、范围尚难以满足煤矿智能化建设要求;地质体三维高精度建模技术有待提升;现有技术难以建立高精度“透明地质”模型;地质信息与工程信息尚未实现融合;地质探测技术与装备的智能化程度较低。
五：采掘失衡、掘支失衡问题尚未突破
目前，我国煤矿巷道掘进的机械化程度约为60%，普遍存在采掘失衡、掘支失衡等问题，巷道掘进智能化尚处于起步阶段，主要表现在：掘进工作面空间狭小、作业工序复杂，掘、支、锚、运协同作业困难;截割与支护设备的可靠性、适应性有待提高;强干扰、高粉尘、狭长作业空间难以实现掘进设备的定姿、定位;智能化快速掘进相关技术与装备投入低，技术进步缓慢。
六：智能化技术难以适应复杂工作面条件
截至2020年上半年，我国已经建成不同类型、不同模式、不同效果的智能化综采工作面338个，形成了4种智能化工作面开采模式，但工作面智能化开采效果仍有待进一步提高，主要表现在：综放工作面智能化放顶煤技术一直未能有效突破;煤机装备的可靠性及自适应控制技术有待突破;智能化开采技术对复杂煤层条件的适应性差，综采设备群智能协同控制效果有待提升;工作面端头支架、超前支架智能化水平较低;工作面上各类传感器、摄像头等相关感知信息的有效利用率较低，工作面设备的智能决策能力有待提升。
七：智能化巨系统兼容协同困难
智能化煤矿需要建设基础应用平台、掘进系统、开采系统等近百个子系统，是一个复杂的巨系统，不同系统之间的数据兼容、网络兼容、业务兼容和控制兼容效果较差，难以实现系统间智能协同作业，主要表现在：数据格式尚未实现统一；网络通信协议兼容性差;业务系统兼容性较差;系统间协同控制兼容性差。
八：井上下智能机器人作业技术有待突破
煤矿机器人是一种依靠自身动力和控制能力实现某种特定采矿功能的机器，应用机器人技术将工人从繁重危险的地下采矿作业中解放出来是实现煤矿智能化的重要途径，井上下智能机器人作业技术有待突破，主要表现在：(1)井下机器人精准定位、自主感知与决策、精准导航与调度、机器人避障、机器人集群管控与续航管理、轻型防爆材料等相关技术尚未获得突破;(2)现有煤矿机器人主要通过集成各类传感器对井下各类环境信息进行感知，功能比较单一，主要具备信息采集功能，智能化程度较低;受到井下防爆要求，现有井下机器人比较笨重，灵活性较差，对复杂煤层条件的适应性较差;(3)井下机器人主要以巡检为主，且多为轨道巡检机器人，性能有待提升，掘进机器人、喷浆机器人、支护机器人、救援机器人等相关机器人亟待开发。
九：智能化煤矿管理与人才储备不足
目前，智能化煤矿建设仍然采用传统的管理模式，受我国人口老龄化、劳动力不足等因素的影响，煤矿智能化专业技术人才不足，主要表现在：传统管理模式难以适应智能化煤矿;煤矿缺少智能化专业职能部门;智能化煤矿从业人员整体技术水平偏低;智能化人才培养体系不健全;缺少专业化运维团队。
十：智能化煤矿投入保障不足
煤矿智能化建设需要较大的资金投入，但是一些效益较差的企业智能化发展资金不足，特别是短期收益不明显，影响企业投入的决心，主要表现在：(1)煤矿智能化投入整体强度仍然偏低，企业间差距较大;(2)煤矿智能化短期主要表现为安全效益，经济效益不显著;(3)智能化煤矿运营过程中形成的大量数据资源价值尚未得到充分挖掘;(4)缺少客观、专业、真实反映煤矿智能化投入与效益的评价方法。
二、解决煤矿智能化发展“痛点”的对策与任务
(1)建立智能化煤矿建设标准与技术规范体系。规范智能化煤矿数据中心、主干网络、云平台、井下人员与设备定位、智能化地质保障系统、智能化掘进、智能化采煤、智能化主煤流运输、智能化辅助运输、智能化供电、智能化排水、智能化通风、智能化安全监测监控，制定智能化煤矿建设指南，为智能化煤矿建设提供标准指引。
(2)基于微服务架构设计思想，开发应用统一技术架构的智能化煤矿综合管控平台，实现各业务系统的监测实时化、控制自动化、管理信息化、业务流转自动化、知识模型化、决策智能化的目标，实现煤矿井下各系统的数据融合共享与统一协调管控。
(3)研究应用5G+F5G+WiFi6的高效、高可靠性融合组网技术，研究5G等新一代无线通信技术在煤矿井下不同应用场景的可行性及应用前景，开展井上下5G应用场景研发与示范。研究煤炭板块云、数据中心建设技术，构建智能化煤矿知识图谱，为煤矿各系统的智能分析决策提供支撑。
(4)开展井上下瓦斯智能抽采技术与装备、精细探测及全息数字化三维地质模型构建技术、煤矿高精度地质模型构建技术、基于4D-GIS的采掘工程数据自动处理与实时更新技术、GIS与BIM融合技术等，为煤矿智能化提供地质信息与工程信息支撑。
(5)开展不同类型煤层赋存条件巷道快速掘进基础理论与关键共性技术、装备的研发与应用，重点突破掘支平行作业关键技术瓶颈，实现快速掘进;开展基于5G数据传输的智能化掘进机与全自动锚杆(索)钻车、基于UWB(UltraWideBand，超宽带)技术的掘进机精确定位、智能截割、远程集中控制等技术的研究应用，探索适应不同煤层条件的智能掘进新模式。
(6)研发带式输送机智能变频调速技术、智能综合保护技术、井下人员与车辆精准定位技术、机车智能调度系统、基于5G的无轨胶轮车无人驾驶技术与智能调度技术、基于5G与物联网技术的机车遥控驾驶技术及机车无人驾驶配套技术与装备、智能仓储技术等，提高主辅运输系统智能化水平。
(7)研究主供电系统远程集控技术、电能大数据分析与监控管理技术、矿井灾害风险智能分级管控与预警技术、煤自燃智能监测预警与主动分级防控技术、高精度冲击地压智能监测预警技术与装备、矿井大型机电设备全生命周期智能管理技术与系统等，提高矿井安全保障水平及智能化水平。
(8)研发应用选煤厂重介密度、跳汰分选、浮选及加药、粗煤泥分选、浓缩系统及加药、沉降处理、装车配煤系统、干燥系统、压滤机集群等工艺过程的智能化控制技术与装备，研发选煤厂安全生产监控联动平台、基于大数据的智能选煤决策平台、商品煤智能检验与管控体系、选煤系统数字孪生技术与装备等，实现选煤厂无人值守作业。
(9)推广应用井上下机器人作业技术，研发井下锚、钻、喷浆类机器人，实现钻锚作业的机器人化;研发探水钻孔、防突钻孔、防冲钻孔等钻探机器人，解决钻孔机器人的井下自主移动、导航定位、自动钻进等问题;研发巷道清理机器人、煤仓清理机器人、水仓清理机器人，大幅降低井下作业人员劳动强度。
(10)研发智能装备和机器人从设计到使用全生命周期管理系统，对设备全寿命过程的健康状况进行管理与预测，并根据设备健康特征对维修策略进行决策并给出合理维修建议，从而实现对煤矿全工位机电设备健康智能管理。
篇二：煤矿智能化总结
煤矿智能化建设中存在的问题与对策
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
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[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.
篇三：煤矿智能化总结
智慧煤矿与智能化开采技术的发展方向
分析
摘要：近几年来，基于我国科学技术的高速发展以及社会市场的需要，进而就研发出了智慧煤矿与智能化开采技术，这使得煤矿开采的工作效率大幅度提高，同时也使得以往在开采过程中所存有的问题得到了有效的处理。此技术充分结合了其他先进技术，从而创建了一个自动化、安全且高效的生产模式，这在一定程度上也推动了我们国家煤矿行业的进步。还有就是，此项技术在研发过程中，能够实时监控煤矿生产各个工序，并及时发现其中也许会存有的故障，然后提醒相关负责人员对其进行处理，使得生产事故的发生率大幅度减少，煤矿资源损耗也减小了很多，让企业经济效益大大提高，同时也保障了生产人员的安全。
关键词：智慧煤矿；智能化开采技术；发展方向；经济效益
引言：一直以来，煤炭是我们国家经济发展不可缺少的一种能源。基于社会的进步，对于能源要求也逐步提高，使用量增多，故而社会上对于采矿技术的要求也日益提升，从而其技术研发也成为了工业研究的重要课题，目的就是为了让煤矿的开采效率以及运用率得以提升。智能煤矿和智能采矿技术是进行研究的重点。所以，这篇文章主要就是对此项技术未来的发展趋势做一个简单的介绍与分析，致力于使得行业的生产经济效益得以提升。
1智慧煤矿技术架构
优异的智慧煤矿顶层设计是能够有效地确保智慧煤矿建设朝着正确的道路发展。智慧煤矿需要创建一个标准体系以及一条高速数据传输通道，从而组建为一个大数据应用中心以及业务云服务平台，并根据业务的差异性来划分出多个部分，根据情况来开展服务工作。其总体架构包括8大智慧系统：①地下精准定位导航系统；②随掘随采精准探测地质信息系统；③智能快速掘进和采准系统，矿井通风、供排水、主副运智能系统；④工作面智能开采系统；⑤危险源智能预警与灾
害防控系统；⑥矿井全工位设备设施健康智能管理系统；⑦煤矿地面分选运销与生态建设智能系统；⑧煤矿物联网综合智能管理系统。智慧煤矿智能系统设计建设的基本原则是要以网络融合安全、信息互联互通、数据共享交换、功能协同联动为智慧煤矿实现物联网全部功能的总原则。在智慧煤矿顶层设计和建设中，遵循“打通信息壁垒”、铲除“信息烟囱”、消除“信息孤岛”、避免“重复建设”的技术方法，要遵循采矿规律，实现人工智能与采矿工艺技术深度融合。在智慧煤矿之中，智能开采是其中必不可少的一部分，他主要包含有如下三个部分，也就是智能感知、决策以及自动控制。智能开采和其他开采方式的主要差异就是设备有一定的自主学习以及自主决策功能。基于上述功能，使得此系统能够有效的感应生产环境的变化，从而才能够展开智能化开采工作，在特定情况下，能够进行无人开采[1]。
2技术发展
智能化开采技术所包含的内容有很多，例如：精准定位系统技术、现场环境检测技术、数据分析技术、视频监控技术等方面，因此，在智能化开采技术发展的过程中，需要对各个方面进行综合性的考虑，这样才能形成一体化的发展，实现良好的经济效益。
2.1精准定位系统技术
在进行煤矿开采时，要想保证开采工作能够根据原计划方案有序进行，同时还能够安全开采，那么，能否准确定位在其中就显得尤为重要了。在开采的时候，基于煤矿开采场地周边环境都比较繁杂，电磁信号可能无法有效的接收到，基于此状况，就使得定位导航的精准性不高。随意，在研发精准定位系统技术时，在结合使用GIS信息定位系统的前提下，还应用了其他优秀的技术，比如：繁杂磁场环境之中的导航技术、井下高精度定位技术还有导航避让技术等，如此就促使定位系统技术精确度得以提升，让开采工作有序完成，经济效益也大幅度提高[2]。
2.2现场环境检测技术
因为煤矿开采的地方地理位置以及周边环境都比较繁杂，周围土壤湿度较大，如此就使得其开采工作受到干扰，甚至还会使得发生安全事故。但是，在研发智
能化开采技术时，基于现场环境检测技术之中所存有的环境检测以及振动探测等功能，他能够有效的辨别出现场所存有的不正常情况，同时，再把所收集的数据资料传送至调度中心，如此就使得其开采工作的安全性得到提高。还有就是，此项技术对于各个技术间所有功能所存有的联系性相当重视，这在一定程度上也使得其准确性得到保障，从而推动着此技术被运用到环境繁杂的开采工作之中。
2.3数据分析技术
在智能开采技术之中另一个不可缺少的部分就是数据分析技术，因为智慧煤矿是由多个系统构成，故而在现实应用之中，其操作以及技术平台都需要巨大的数据资料支持。还有就是，在使用数据分析技术过程中，他是运用传感器来收集所需的数据以及信息，然后再对其进行分析，从而总结得出煤矿开采的主要规律，如此，在以后的开采工作之中，结合实际情况，将此规律运用到其中，让煤矿开采效率得到提高。除此之外，采用数据分析技术能够有效地协助工作人员实行其他任务，使得其工作变得更为便捷，还有其中所存有的问题也能及时处理[3]。
2.4视频监控技术
虽然我们国家煤矿业在发展时，国家给予了巨多资金以及技术设备的支持，不过仍然存在些许问题，使得其生产效率受到干扰。然而，通过利用视频监控技术可以通过利用指挥中心的视频监控系统，对煤层倾斜角的变化进行实时监测，时刻分析其生产情况，这样一旦发生任何的意外可以得到有效解决，进而降低安全事故的产生。同时，利用视频监控技术可以了解煤矿开采现场的具体情况，并且通过传感器的运转情况进行实时勘察，保障各项工作开展的有效性，提升其生产效率，实现良好的经济效益[4]。
3发展的主要方向
发展智能煤矿和智能采矿技术的主要目的是将各种技术形式融入其中，逐步完善智能化，自动化采矿方式，取得良好的经济效益和生产效率。以下是对智能煤矿和智能采矿技术发展方向的分析和解释。
（1）实际上，在智能煤矿和智能采矿技术的发展中，已经根据煤层的地质条件和现状发展了相对较高的检测技术、分析技术和监测技术。根据煤矿开采情况，制定采矿计划，以确保所有任务顺利进行。同时，使用各种先进技术可以有效降低成本，查明危险区域和生产缺陷，并避免各种异常现象[5]。
（2）针对特定，复杂的生产现象，可以自动识别智能煤矿和智能采矿技术，可以有效地实施统一的远程控制操作，并可以加强不同国家的设备连接以提供情报。
（3）使用智能煤矿和智能采矿技术还可以减少煤炭资源的大量消耗，实行环境友好的运营模式，并鼓励煤炭工业呈现健康，可持续发展的模式。此外，在发展智能煤矿和智能采矿技术方面，可以相应地调整工地条件，及时纠正异常现象，减少事故发生次数，确保安全生产方法的实施。
总结：智慧煤矿与智能化开采是煤炭工业现代化的必然趋势，做好顶层设计是智慧煤矿与智能化开采健康发展的重要保证基础，坚持正确的原则，科学规划智慧煤矿的总体架构，建立完善的标准体系，是智慧煤矿与智能化开采技术发展的重要保证。本文简要介绍了智能煤矿的相关内容，并从不同的角度和方向分析和概述了智能煤矿和智能采矿技术的发展方向。以此证明智能煤矿和智能采矿技术是最重要的。采矿技术的实用性及其实际效果使该行业向环境无害和健康的方向发展，并取得了良好的经济效益。
参考文献：
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篇四：煤矿智能化总结
煤矿智能化发展建设的历程、现状、优点以及难点
矿井采矿行业作为传统的民生行业，由于其具有的高危性、复杂性等技术特点，一直都是学者们研究的重点。近几年涌现了一部分智能化新型矿井，采用当前先进的技术和装备，其主要作业设备均实现了智能化、无人化操作。中国煤矿机械装备制造业通过不断创新，实现了从量变到质变的突破，推动了煤炭开采向智能化方向发展。矿井装备系统已达到了“人员少、效率高、故障低”这一高效管理水平，我们不难预见，高度自动信息化的智能矿井将成为煤矿发展的必然趋势。因此，智能化矿井建设将作为现阶段和今后煤矿装备的主要发展和研究方向。
一、智能化矿井建设发展阶段讨论随着新装备、新技术的不断推陈出新，煤矿智能化矿井会实现从手动/半自动控制—自动化、智能化控制—信息化、网络化这三个阶段转变。第一阶段：淘汰落后设备和技术。目前大部分煤矿都存在的设备使用时间长，技术落后的问题，因此，这一阶段各煤矿企业首先要逐步淘汰更新传统的高能耗、高风险的设备，改造创新自动化、智能化的新技术，为智能化改造打好装备基础。第二阶段：智能化改造阶段。在这一阶段，大部分煤矿均已经实现了装备更新，装备的智能化程度高，具备改造系统智能化改造基础，可以逐步对各个环节进行智能化改造，实现各系统的集中远程控制。
第三阶段：智慧矿山阶段。在煤矿企业实现智能化矿井建设后，可以引入“云服务”的互联网技术，实现智能化向信息化的转变，通过云网络，将矿井各项生产设备和各种业务相联系，最终实现管理信息化、生产自动化、人员最优化，达到监、管、控一体化，打造信息化、智能化、智慧化矿山。
二、实现智能化矿井建设的先决条件（1）装备本身智能化，实现硬件达标。要实现矿井装备系统无人化，首先要确保装备自身智能化，这是实现“无人化”的先决条件及硬性指标，为此，煤矿企业要积极调研，引进符合矿井实际的智能化设备，为实现“无人化”打好装备基础。（2）矿井系统网络化全覆盖，实现软件达标。快速、可靠的网络和通信系统是矿井装备系统无人化的必要环节，要在井上下建立和覆盖环网系统来实现各项数据统一通信，实现地面与井下、采区到采区、办公网络与生产网络的远距离统一通信、网络互通，为实现无人化提供可靠的数据传输通道。（3）打造专业化队伍，实现人才达标。随着智能化矿井建设的推进，高技能、高素质、年轻化的人才储备是煤矿持续发展的重要资源，因此煤矿企业应积极培养和引进高素质人才，高标准打造专业化管理队伍、操作队伍、巡查队伍及检修队伍，实现人才专业化和优质化，为矿井装备系统无人化提供可靠的人才保障。三、智能化矿井建设实施中存在的困难（1）观念保守。一些企业在智能化矿井建设方面的观念比较保
守，没能根据目前的市场环境和装备发展趋势，从长远考虑实现智能化矿井建设后带来的优势和效益，实施智能化矿井建设难度比较大。
（2）系统复杂、投入资金大。煤炭企业作为传统能源企业，有很大一部分煤矿都是经营了十几年甚至几十年的“老煤矿”，矿井系统复杂，生产环节多，生产效率低，战线长、设备多，实施智能化矿井需要投入大量的资金，而且在短时间内无法收回效益。因此，部分煤炭企业都持观望状态，在实施智能化矿井建设方面进展缓慢。
（3）人员素质无法满足要求。随着矿井各系统智能化改造及投运，由于设备智能化程度高，技术先进，现有的人员已无法满足智能化操作和维护需求，需要培训一批专门的智能化操作及维护队伍。而在目前大形势下，煤炭开采作为高危行业，加之煤炭市场下滑，待遇不高，无法吸引更多的高学历、高技能、年轻化人才加入。
（4）部分智能化项目技术不成熟，存在技术难点。智能化矿井建设是最近这几年的才开始逐步兴起的，虽然发展势头猛，发展前景好，但是现阶段还处在初步实施阶段，在一些操作固定、简单，作业环境变化小的系统实施起来难度小，实施效果好。如煤矿主排水系统、供电系统等。而对于井下采掘系统，受地质条件复杂，工序环节多、现场不可控的变化多等因素的影响，对智能化的技术要求比较高，目前只能在符合要求的地质条件和环境中实施，无法进行大面积推广应用，需要在智能化开采和控制技术进一步成熟后方可逐步推广应用。
四、智能化矿井建设的发展前景对于大多数矿井来说，智能化矿井建设是一项投入资金大、跨越
时间长、涉及范围广、技术难度大的大型环节改造工程。因此，要想稳定高效的实施智能化矿井建设，必须结合矿井实际，制定切实可行的实施规划。通过对目前煤矿装备发展趋势进行分析，结合目前矿井智能化总体实施情况，我认为智能化矿井建设项目的未来发展前景，要基于以下五个基本原则稳步推进，那就是：“经济合理、安全可靠”、“环网升级、打好基础”、“由易到难、分步推进”、“局部试点、逐步实施”、“先独立、后集成”。
（1）经济合理、安全可靠。在满足“无人值守”功能及安全生产的前提下，尽可能简化系统设备数量和流程环节，减少不必要的功能和操作，以达到系统设备安全稳定，操作简便，维护量少、故障率低，节省资金投入的目的。
（2）环网升级、打好基础。未动，粮草先行。要想保障智能化设备的稳定快速运行，首先要打造一条连接各设备的“高速公路”。快速、稳定的矿井网络系统就是实现各设备和系统连接的“高速公路”，要对矿井以太环网进行升级改造，为矿井智能化建设打好基础。
（3）由易到难、分步推进。根据设备使用情况，先对自动化智能化程度高的、工作环境稳定、变化环节少、无人化改造难度小的系统进行无人化改造（如压风系统、紧急避险系统、瓦斯抽放系统、排水系统、供电系统等），再逐步积累经验，对自动化程度低、工作环境变化大、改造难度大的系统（如综采工作面、综掘工作面等）进行无人化改造。
（4）局部试点、逐步实施。针对使用数量多、功能相同、分布广
的系统（如掘进工作面的“三专、两闭锁”），先选择一个合适的变电所或掘进头作为无人化改造试点，同时建立一个集中控制平台的框架，为后续各个设备投入改造打好基础，再根据应用情况，逐步进行无人化改造全覆盖。
（5）先独立、后集成。首先要完成各子系统的智能化改造并投运，建立综合智能化集中控制中心，逐步将各子系统接入，以实现各子系统的集中监控，最终实现管理信息化、生产自动化、人员最优化，达到监、管、控一体化，打造信息化、智能化、智慧化矿山。
五、煤矿企业实现智能化矿井后的优势（1）减少成本投入。煤矿装备系统实现无人化后，工作岗位实现了精简、优化，煤矿作业人员将逐步由“多而庸”变为“少且精”，工作内容由“体力活”变为“脑力活”，大大减少了人员成本的投入，降低了工人劳动强度，实现了“减员提效”，而且从根本上缓解了矿井人员短缺的压力。而且一些井下采矿机器人的协助使用，帮助采矿施工操作的技术水平明显提升，施工精度得到保障，对很多复杂、危险的施工内容也能够派遣机器人来完成。（2）提高安全系数。煤矿装备系统实现无人化后，随着装备自动化程度的提高，作业环节的简化，作业岗位的精简以及作业人员的减少，大多数危险的作业环节可由设备自动完成，大幅度减少了井下高危险岗位的用人，做到“无人则安，人少则安”，从根本上消除了因人为因素带来的安全隐患，降低了事故率。智能化矿井建设是煤矿行业实现安全操作的必然发展阶段。使用智能化手段，结合遥感技术、
GPS定位技术、三维激光检测技术等高科技技术手段在矿井中的应用，实现远程对井下采矿的监控，建立起自动化、智能化、安全化的煤矿矿井建设模式。
（3）改善企业面貌。随着矿井装备由落后、低效到智能化、自动化、无人化的逐步转变，人们对煤矿的认识也会有一个大的转变，煤矿将呈现一个崭新面貌，煤矿工作将不再是一个工作环境差，安全系数低，人员素质低，劳动强度大的艰苦岗位，而会变成一个工作环境舒适、安全，设备操作智能化，操作人员精英化的优势岗位，能更加吸引专业强、技术精、知识化、年青化的人员投身煤炭事业。
随着煤矿装备自动化和智能化程度的越来越高，未来矿井装备系统无人化的应用是煤矿矿井智能化发展的必然趋势。煤矿装备系统将严格践行“智能化换人，自动化减人，无人化保安全”的根本原则。在煤矿生产过程中，设备的不安全状况、环境的不安全状态、人的不安全行为这三个因素中，人的不安全行为导致发生事故的概率最高，随着矿井智能化的推进，井下现场作业人员大幅减少，也就极大地减少了不安全因素，为遏制煤矿重特大安全事故提供了可靠保障，也降低了井下作业现场零星安全事故的发生，大幅降低煤炭生产百万吨死亡率，同时极大地提高了生产效率，彻底改变“煤矿生产安全状况差、从业从人员技能低、劳动强度大、技术含量低、生产率不高”的传统认识，以保障矿井采矿安全、高效、智能化矿井的目标全面推进，现实煤炭生产智能、安全、高效跨越性发展。
篇五：煤矿智能化总结
煤矿安全监控系统智能化现状及发展
摘要：为了提高煤矿机械设备生产的安全监管效果，确保煤矿生产的安全，需要采用先进的安全控制系统。煤矿安全监控系统作为煤矿生产中的重要设备，不仅可以解放人力，提高煤矿机械的运行效率，还可以实现对煤矿安全生产的监管。煤矿安全监控系统是以信息技术、定位技术和监控技术为基础的。随着智能技术的发展，煤矿安全监控系统也在向智能化方向发展。
关键词：煤矿；安全监控系统；现状；智能开发
一、煤矿安全监控系统的现状
如今，中国许多矿区都配备了安全监控系统。煤矿安全监控系统作为一种安全生产的监控系统，在预防和减少煤矿安全事故方面发挥着重要作用，通过监控和预警功能确保煤矿安全生产。目前，智能技术的应用和发展趋于成熟。为了提高煤矿安全监控系统的准确性和灵敏度，优化其功能，提高其可靠性和稳定性，国家明确提出了对煤矿安全监控系统进行升级改造的要求，并对其技术指标和功能提出了明确要求，旨在推动煤矿安全监控系统的智能化发展。煤矿生产管理需要不断寻求新的发展，积极利用科技发展采用智能安全监管系统。
(一)传感器层技术的现状
传感器技术的应用主要存在一些与稳定性和可靠性相关的问题，如虚警、误报、瞬时大值、故障等。因此，有必要提升传感器的防护等级。目前，传感器的最低防护等级为IP65，确保传感器在潮湿和有水的环境中仍能正常工作，其核心部件不受水蒸气的影响。信息化建设环境下，矿井设备增多，井下环境电磁环境紊乱，传感器和传输电路易受强磁干扰，导致数据不准确、通讯不畅等。传感器的输出接口也进行了升级，保证其最低标准为RS485/CAN，并采用CRC加密验证技术解决信号干扰问题。对于传感器的输入端，采用了TVS管端口保护技术和电气隔离。
分离技术、过滤技术、屏蔽技术等。解决了对传感器的二次电磁干扰问题，提高了传感器的抗电磁干扰性能，保证了传感器能在井下稳定工作；设置标准化数字通信接口，实现传感器分级报警和故障诊断功能。通过升级传感器的电路元件，增加了电压监测、故障检测和噪声异常检测功能。目前，可调二极管激光吸收光谱技术、激光甲烷传感器和无线甲烷传感器具有线性自动校正功能，应用效果好，准确度高。其中，激光甲烷传感器可以对甲烷浓度进行高精度的线性报警。
(二)传输层技术的现状
目前，总线分站的采集功能已经升级，从模拟采集升级为多路总线采集。其功能如下:数据分析处理、快速报警和快速控制。现在煤矿安全监控系统的总线分站有7个总线功能，其中4个负责采集传感器数据。主要部件无线信号转换器可以直接连接到矿井总线的传感器电缆上，通过井下有线和无线传输网络技术的结合，实现线路的灵活配置。以嵌入式处理系统为载体，区域协同控制器可以根据井下环境、设备运行、人员等做出安全预测。通过有线和无线集中采集，还可以处理突发事故，达到预控的目的。区域控制器连接多个接口，具有交换机的功能，适应环网切线、星形等多种结构，网络重组时间短。其中，变压器也进行了升级。交流电在85-900V时，设备能正常运行，操作灵活。它可以在不更换分接头的情况下实现实时远程监控，确保操作人员及时了解电源箱的运行情况。设备升级后，可以知道电池寿命，电池寿命也提高了。电源箱的重量也减轻了，维修更加方便。
(三)应用层技术的现状
过去，煤矿安全监控系统的功能都是基本功能，如数据监控、日常查询、运行控制等。系统升级后，完善了地面中心站的功能。一是报警和断电控制功能更加灵敏，可以结合瓦斯浓度、变化、持续时间、分布范围进行不同级别的预警，做到分级分区报警，报警区域实时断电，不影响其他矿井生产。其次，应用网络和系统的集成，地下集成成本高，难度大。新的煤矿安全监控系统侧重于地面集成，没有改变原有系统的运行模式。通过集成层，借助数据库等技术，完成监控系统、定位系统、报警系统的信息共享和协同执行。第三，系统升级后，完成了故障自断和自动评估功能。通过该功能，可以高效地完成煤矿安全监控系统的维
护、调整和优化。最后，通过对煤矿安全监控系统的升级，完成了不同系统的应急联动。当瓦斯超限断电时，监控系统中心可结合广播、无线通信、人员定位等系统进行紧急疏散。
二、煤矿安全监控系统的智能化发展
(一)新传感技术与智能化发展
1分布式激光甲烷监测技术
煤矿瓦斯监测点数量有限，传统的瓦斯监测技术采集的数据不够准确。采用分布式激光甲烷监测技术，其可调激光吸收技术，结合光路空分复用技术，将激光引入自动校正系统，可以完成对煤矿瓦斯的精确监测，解决了传统传感器无法长时间工作的问题，减少了，分布式激光甲烷监测技术可以实现对8个气室的同步监测。根据监测要求，监测面积可扩大一倍，监测范围可大大提高，响应时间可大大缩短，从而实现对气体的同步监测，提高安全预警能力。
2高分辨率激光痕迹监控技术
对于矿区来说，会有自然火灾的隐患。以前用的是束管监控系统，但监控效果有待提高。将智能化技术应用于其中，可以应用高分辨率激光痕迹测量技术和新型安全在线监测传感器，实现对采空区瓦斯的实时测量、监测和处理，缩短火灾的救援时间。同时，该技术还可用于矿区环境检测，抗干扰性强，极其稳定。
3超声波时差法断面风速监测技术
采掘巷道通风不好，传统风速测量监测技术的风计算误差大，监测存在盲区，不能满足采掘的通风要求。可采用超声波时差法测量巷道断面风速，多线测量法结合巷道断面数据，精确计算风量，实现智能调风。
4传感器智能技术
智能传感器技术采用低功耗、高性能的MCU。结合数字化，型号、版本、生产日期、出厂、供电信息、故障等。在整个循环中保持传感器的。同时加入动态芯片，监测传感器安装位置的变化。
(二)新型输电技术的发展
1分布式电源技术
现有的监控系统依靠通信电缆连接变电站设备实现远程监控，但线路分布复杂，操作不灵活，感应效率差。有可能对电能拾取装置的负载动态和小型化技术做更多的研究。矿井分布式非接触供电系统提高了供电可靠性和远程供电能力，实现了灵活的线路接入。它采用电力载波传输技术，提高了信号强度和电力负荷。
2综合采集系统
该系统可以完成井下系统的集成，通过已有数据进行系统集成，借助厂家提供的线路接口存储大量数据，减少了数据的中间处理环节，提高了数据处理效率。
(三)系统数据的应用趋势
1充分利用监测数据
监控系统需要分析大量数据。通过数据模型可以从不同角度了解气体的分布和浓度。异常数据可以用来提前预防事故的发生，而不是简单地在事故发生后进行处理。监控的价值就体现在这里。结合分布式多点激光甲烷监测技术，可以完成矿井瓦斯浓度、分布和巷道风速的测量，建立固定时间段内瓦斯的变化发展模型，了解瓦斯变化规律，做好安全预警。针对矿井外的火灾，对CO2、温度、烟雾等传感器数据进行分析，可以建立火灾模型，从而做好防火和逃生工作。当煤炭自燃发生时，通过高分辨率激光痕迹检测技术检测煤炭自燃情况。
2加强生产和系统的协同管控。
目前，煤矿安全监控系统还未能实现与生产的协调管控，很多因素都会导致生产中断。而安全高效的生产是无法同时实现的，所以要积极利用预警技术和监控技术来实现安全生产。
三、结束语
综上所述，智能煤矿企业的建设对监控系统的功能性和稳定性要求越来越高，把握未来技术发展的核心要求意义重大。对于煤矿企业的工程技术人员来说，积极总结智能安全监控系统的开发经验，对于提高煤矿安全监控能力具有重要意义。未来，煤矿安全监控系统的应用将更加广泛和有效。为充分发挥科学技术在煤炭生产中的价值，智能技术的应用将进一步促进煤炭的智能安全生产。
参考文献
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