袁鹏伟

摘 要 近年来，我国煤炭行业呈现出迅猛发展趋势，各个行业对煤炭资源的需求量逐渐加大。然而在煤矿资源开采过程中，存在各种问题和缺陷，为了解决现阶段煤炭开采工作中存在的问题，明确煤炭开采的发展趋势，那么就要积极研究和开发煤矿开采的核心技术，提升煤矿开采的数量，满足各个行业的需求，推动煤矿行业的进一步发展。对此，本文首先介绍智能化开采煤矿资源的重要性，然后详细说明智能化开采煤矿的核心技术。

关键词 煤矿;智能化开采;核心技术

煤炭是我国十分重要的一种能源，在今后很长一段时间里，煤炭资源依旧是世界的主要能源之一。随着我国智能化时代以及信息化时代的来临，煤矿智能化已经是煤炭行业发展的必然趋势。煤炭行业要在发展过程中，要积极利用信息化技术等，达到高效绿色开采煤炭资源的目的，减少给环境带来的污染，相关工作人员要积极研究煤矿智能化开采核心技术，提升煤矿资源的开采数量，提升煤矿开采工作的效率，推动我国煤炭行业的变革。

1智能化开采煤矿资源的重要性

（1）有利于提升煤矿资源的开采率。最近几年，根据全球发展状态来看，能源革命在向着纵向趋势发展，逐渐出现了一些清洁能源，像是核能、各种再生能源等，这些清洁能源的消费比例在快速上升。但是煤炭资源在能源结构中的地位依旧没有变化。根据查询2016年的全球能源结构发现，煤矿资源依旧占据在首要位置上，占据比例高达百分之八十五点五，在我国能源结构中，煤矿资源始终保持在百分之六十之上。相关工作人员预测，在今后的一段时间里，能源结构依旧是以煤矿为主，且短时间内不会出现大的改变。煤炭资源逐渐成为日常生产和生活中不可或缺的一项能源，为了提升煤矿资源的开采率和数量，要积极研究各种智能化开采技术[1]。

（2）有利于保证一线开采工作人员的生命安全。现阶段，我国在开采煤矿资源时，主要是借助井工的方式，大部分煤矿地质结构十分复杂，瓦斯、顶板等五种不同的自然灾害影响着煤矿开采工人的生命健康安全。据相关工作人员的调查，在2010到2014年短短四年时间里，我国一共出现353起煤矿事故，在这些事故中死亡人数高达2137人，其中受伤人数数不胜数。在逐步提升生产工作环境要求的影响下，一些地区出现煤矿生产缺少人力的问题。可见，智能化开采煤矿资源已经成为一种必然趋势，智能化开采煤炭资源能够保证一线工作人员的生命安全，煤矿资源开采技术要不断升级。

2智能化开采煤矿的核心技术

（1）工作面综合开采装备位姿监测技术。如果想更好的控制综合开采装备，那么就要重视在煤矿井下开采工作中对综合开采设备进行测量。大部分煤矿井下的环境十分复杂，且随时可能出现变化，这种情况下进行开采时，需要使用一些可靠性和精度较高的定位导航系统，这样能够实时监测综合开采装备。当各种采集装备实际运行时，可以借助一些仪器对其开展动态扫描，像是红外高清摄像仪等，针对工作面开展三维激光扫描工作，建立实时工作道路三维模型，针对工作面的实际情况建立地图。因为大部分煤矿井下粉尘过多，工作人员在施工时，可以使用一些具有除尘功能的仪器，这样能够得到高清的井下环境图像[2]。借助惯性导航等一些精准度较高的定位技术实时监测综合开采设备的位置，在各个综合开采设备中装备上具有较高准确度的传感器，利用多传感信号集成监控技术加强对综合开采装备行动的监控。

（2）围岩装备耦合自适应控制技术。如果想确保安全顺利开采煤矿资源，那么就要借助液压支架，液压支架和围岩的耦合状态是确保安全生产的基础。目前，支架调整动作已经大致达到自动化水平，然而它的主要作用为协调整体工作面，在调节支架自身以及围岩支护时，仍旧需要通过人工操作的方式，这种操作方式效率相对比较低，精准度相对比较差，无法达到理想效果。基于该情况下，研究出围岩装备耦合自适应控制技术。针对工作面围岩状态和液压支架控制方式开展全面研究，能够为研究为围岩装耦合智能控制打下良好的基础，有利于对围岩控制效果开展全面评价，针对围岩控制实际情况创建评价模型。

（3）煤岩分界技术。煤岩分界技术主要是借助单天线等接收信号和发送信号，发送和接收的信号一旦碰到煤岩层，就会出现信号减弱的现象，乃至信号会直接返回到发射区域。借助煤岩分界技术能够明确划分岩层以及煤层位置。在划分中，借助反射波的频率以及长短判断岩层以及煤层的分界面，然而反射波的频率以及长短将会被发射波影响，进而严重影响到煤层的厚度。

（4）运用煤矸放落自动识别技术。该技术的运用可以详细分析煤层中矿物质的构成物质，然而，在实际运用该技术时，依旧存在一些难题。煤矸放落自动识别技术主要是借助飞秒脉冲形成的电场，鉴定以及详细分析矿物质。在将该技术运用到实际开采过程中，因为应用难度比较大，所以，操作起来难度系数较大。

（5）矿井机器人技术。煤矿井下生产系统十分复杂，环境比较恶劣，若是仅仅借助人工操作的方式，那么将无法满足减人少人生产的目的。为确保生产工作的安全性，可以借助机器人替代工作者开展井下作业、平时巡查、应急救援等工作，达到智能化开采的目的。在矿井作业中，开展工作的机器人一般为防爆重载型，机器人工作的环境比较复杂和恶劣，所以，对机器人的要求更加严格，一方面需要机器人具有感知监控功能，另一方面需要机器人具有运移等功能。现阶段，一些煤礦开始使用采煤机器人，当机器人到达井下开展煤矿开采工作时，会因为复杂的环境发生碰撞问题，为了解决这一问题，相关工作人员可以重点研究机器人和周围环境间接接触时，阻力的变化情况，归纳和总结变化规律，按照实际接触阻力的大小确定相应的控制参数，达到控制机器人的目的，通过这种方式能够解决机器人井下作业中发生碰撞的问题，确保机器人在井下作业时能够高效运行。

3结束语

智能化开采煤矿是煤矿产业改革的必然趋势，各个煤矿企业要跟上智能化时代发展的脚步，积极运用各种先进的信息技术。在开采煤矿作业中，充分利用数字化等先进技术，解决智能化开采缺少关键核心技术的问题，逐步优化以往煤矿开采方式，提高煤矿资源的开采质量，保证一线工作人员的生命安全，推动煤矿产业的可持续发展。

参考文献

[1] 王国法，赵国瑞，任怀伟. 智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析[J]. 煤炭学报，2019，44（1）：34-41.

[2] 高振. 智慧煤矿与智能化开采关键核心技术分析[J]. 山东工业技术，2019（15）：83.