煤炭工業(yè)智能化精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇煤炭工業(yè)智能化，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

煤礦智能化開發(fā)是煤炭工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要方向，也是煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展的必然要求。目前，煤礦智能化開發(fā)既面臨諸多機(jī)遇，也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

1、煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展的需要  在當(dāng)前推動(dòng)供給側(cè)改革和行業(yè)發(fā)展面臨困局的條件下，煤炭行業(yè)必須依靠科技創(chuàng)新走出一條轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展之路。煤炭行業(yè)要實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)煤炭生產(chǎn)、消費(fèi)、技術(shù)和體制革命，加強(qiáng)國(guó)際合作，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展從高強(qiáng)度資源投入型、勞動(dòng)密集型發(fā)展向資源節(jié)約型、人才技術(shù)密集型和兩化深度融合型轉(zhuǎn)變。隨著煤礦機(jī)械化、信息化和自動(dòng)化程度的提高，通過持續(xù)提高煤礦開采技術(shù)裝備水平，實(shí)現(xiàn)煤礦安全、綠色、高效、智能生產(chǎn)是必然趨勢(shì)。

2、保障煤礦安全生產(chǎn)的需要   “減人促安”和“無人則安”被廣泛認(rèn)同，通過提升煤礦機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化、智能化水平，可在提高煤炭生產(chǎn)效率的同時(shí)顯著提升煤礦安全生產(chǎn)水平。為此，國(guó)家安全監(jiān)管總局組織開展了“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人”科技強(qiáng)安專項(xiàng)行動(dòng)，了《關(guān)于減少井下作業(yè)人數(shù)提升煤礦安全保障能力的指導(dǎo)意見》，在煤礦領(lǐng)域重點(diǎn)推動(dòng)煤（巖）巷掘進(jìn)機(jī)械化自動(dòng)化、煤礦綜采工作面機(jī)械化自動(dòng)化、煤礦井下輔助運(yùn)輸自動(dòng)化、煤礦生產(chǎn)保障系統(tǒng)智能監(jiān)測(cè)控制，大力提高煤礦生產(chǎn)的“四化”水平，保障煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。

3、煤礦高端技術(shù)裝備投入面臨困局    當(dāng)前，煤炭總量控制取得初步成效，市場(chǎng)供大于求的態(tài)勢(shì)有所緩解，企業(yè)效益有所好轉(zhuǎn)。但是，我國(guó)煤炭產(chǎn)能嚴(yán)重過剩、供大于求的趨勢(shì)目前沒有根本改變，煤炭經(jīng)濟(jì)低位運(yùn)行的態(tài)勢(shì)短期內(nèi)也較難改變，煤炭市場(chǎng)仍存在較大的不確定和不穩(wěn)定性因素。煤炭企業(yè)在前期經(jīng)濟(jì)效益普遍下滑虧損條件下，債務(wù)問題嚴(yán)重，資金周轉(zhuǎn)困難，科技投入難以保證，煤礦技術(shù)裝備的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性成為煤炭企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。

4、煤礦智能化技術(shù)瓶頸仍待攻克    煤礦智能化技術(shù)裝備對(duì)煤層賦存條件要求相對(duì)苛刻，技術(shù)裝備適應(yīng)性亟待加強(qiáng)。盡管近年來我國(guó)在井工煤礦智能化開發(fā)技術(shù)裝備領(lǐng)域取得較大進(jìn)展，但仍然存在諸多技術(shù)瓶頸尚未攻克。如電牽引采煤機(jī)具備了遠(yuǎn)程控制、溫度壓力監(jiān)測(cè)和過負(fù)荷降速等功能，但在智能調(diào)高、自動(dòng)化控制及可靠性等方面仍存在差距。液壓支架在最大高度、工作阻力等方面領(lǐng)先于國(guó)外產(chǎn)品，但可靠性和智能化水平仍與國(guó)外先進(jìn)水平存在差距。巖巷掘進(jìn)機(jī)機(jī)電一體化程度大幅度提升，但在硬巖截割工況識(shí)別、智能判斷、截割轉(zhuǎn)速和切深智能調(diào)速等方面還與現(xiàn)場(chǎng)需求存在差距。

二、煤礦智能化開發(fā)急需突破的核心技術(shù)

《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016-2030年）》指出，2030年要實(shí)現(xiàn)智能化開采，重點(diǎn)煤礦區(qū)基本實(shí)現(xiàn)工作面無人化，巷道集中控制，全國(guó)煤礦采煤機(jī)械化程度達(dá)到95%以上，掘進(jìn)機(jī)械化程度達(dá)到80%以上。為確保規(guī)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，有必要針對(duì)井工煤礦開采的重點(diǎn)領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)開展技術(shù)裝備研發(fā)。當(dāng)前急需突破的核心技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面：

1、信息精準(zhǔn)感知技術(shù)   地質(zhì)條件、開采條件、設(shè)備狀態(tài)的精準(zhǔn)感知是實(shí)現(xiàn)煤礦智能化開發(fā)的重要前提，重點(diǎn)攻克地質(zhì)掉件超前精細(xì)探測(cè)、開采條件實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)與處置、設(shè)備位置及姿態(tài)精準(zhǔn)感知等技術(shù)。

2、設(shè)備智能控制技術(shù)   工作面設(shè)備智能控制是煤礦智能化開發(fā)的核心，重點(diǎn)攻克液壓支架圍巖耦合自適應(yīng)控制、煤巖界面智能識(shí)別、煤巖高效自適應(yīng)截割、多機(jī)協(xié)同控制、故障智能診斷處理等技術(shù)。

3、穩(wěn)定性可靠性技術(shù)    裝備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性是煤礦智能化開發(fā)的關(guān)鍵，重點(diǎn)研究關(guān)鍵元部件失效模式與故障機(jī)理，構(gòu)建關(guān)鍵部件及系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)體系，攻克關(guān)鍵元部件材料和制造工藝，為工作面自動(dòng)化、智能化和無人化提供可靠保障。

篇2

【關(guān)鍵詞】 煤礦機(jī)械 現(xiàn)狀 機(jī)電一體化 智能化

在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭資源仍占據(jù)相當(dāng)重要的地位，在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中約占60%，而且在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，煤炭資源將仍是我國(guó)能源消費(fèi)的主要部分。2007年，我國(guó)煤炭產(chǎn)量為25.23億噸，盡管產(chǎn)量位居世界第一，但仍然出現(xiàn)煤炭產(chǎn)量相對(duì)緊張的趨勢(shì)，呈供小于需的現(xiàn)象，從而制約了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。現(xiàn)以我國(guó)煤炭礦山機(jī)械設(shè)備為分析研究對(duì)象，分析煤礦機(jī)械設(shè)備使用、研發(fā)中存在的問題；根據(jù)煤礦機(jī)械設(shè)備使用、研發(fā)現(xiàn)階段存在的問題，指出煤礦機(jī)械設(shè)備的發(fā)展與展望。

1 我國(guó)煤礦機(jī)械的現(xiàn)狀

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國(guó)煤炭工業(yè)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，且煤礦機(jī)械的制造、使用也取得了較大的成績(jī)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和對(duì)煤炭資源的需求的增加，我國(guó)的煤礦機(jī)械逐漸暴露出很多不盡如人意的問題。

1.1 設(shè)備體積過大、笨重

體積大、重量大是煤礦機(jī)械設(shè)備最大的特點(diǎn)。以單體液壓支柱為例，每根重量在60～80Kg，體質(zhì)稍差的工人單獨(dú)根本無法處理；而液壓支架、采煤機(jī)等大型設(shè)備更是在數(shù)噸以上。設(shè)備過于笨重，不但導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活，而且使設(shè)備的搬遷受到限制，從而限制生產(chǎn)能力的發(fā)揮。此外，煤礦機(jī)械還存在著能耗大、使用壽命短、國(guó)產(chǎn)化低等諸多問題。

1.2 適應(yīng)性差

在我國(guó)礦山中，部分礦井實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化采煤，但部分礦井仍采用放炮落煤，這不僅不利于煤炭塊度的保持且容易導(dǎo)致瓦斯、頂板事故的發(fā)生，對(duì)井下工人的生命安全也造成嚴(yán)重危害。糾其原因是因?yàn)槊旱V機(jī)械對(duì)地質(zhì)條件的適應(yīng)性很差，地質(zhì)條件稍有變化，現(xiàn)有機(jī)械化設(shè)備就無法展開使用，從而造成煤礦機(jī)械化水平的落后，制約煤礦生產(chǎn)能力的提高。

1.3 智能化低

當(dāng)今世界是一個(gè)智能化的世界，各個(gè)行業(yè)的現(xiàn)代化、智能化都在不斷提高。但是，我國(guó)煤炭行業(yè)的現(xiàn)代化水平明顯滯后于時(shí)代的發(fā)展，特別是煤礦機(jī)械更是可憐，大部分機(jī)械設(shè)備仍是機(jī)械動(dòng)力或機(jī)械控制，僅有少數(shù)小型設(shè)備實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和智能化，這必定成為制約我國(guó)煤礦生產(chǎn)能力提高的瓶頸。

1.4 生產(chǎn)能力受束縛

目前，我國(guó)煤炭產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了25.23億噸，但與滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的煤炭資源還有很大差距，而其中部分煤炭資源是礦井超產(chǎn)增加的產(chǎn)量；如按正常煤礦機(jī)械生產(chǎn)能力定產(chǎn)生產(chǎn)，則年煤炭產(chǎn)量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于這一值。同時(shí)，在我國(guó)煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，單工作面產(chǎn)量500萬噸/年的礦井仍為數(shù)不多，這也多受煤礦機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)能力的束縛所致。

2 煤礦機(jī)械目前發(fā)展面臨的問題分析

2.1 煤礦機(jī)械的自主研發(fā)能力仍然不夠強(qiáng)

我國(guó)是世界上生產(chǎn)煤炭資源的大國(guó)之一，但是我國(guó)也是煤炭資源消耗大國(guó)。因此煤礦機(jī)械的研發(fā)制造也應(yīng)該隨之發(fā)展，為煤炭資源的有效開發(fā)利用提供強(qiáng)有力的后盾保障。但是我國(guó)煤礦機(jī)械制造規(guī)模雖然得以有效的擴(kuò)大，但是競(jìng)爭(zhēng)能力卻比較薄弱，仍舊有很多的核心技術(shù)依靠于國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)。我國(guó)具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)的產(chǎn)品仍舊很少，并且對(duì)引進(jìn)的核心技術(shù)仍舊停留在基礎(chǔ)的模仿層面。沒有對(duì)引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行研究分析和研發(fā)應(yīng)用，這就難以形成自主研發(fā)的良好氛圍。并且我國(guó)的制造工藝技術(shù)相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家來講相對(duì)落后，具備很大的發(fā)展空間，如果制造工藝技術(shù)能夠有效的得以提高就會(huì)大幅度提升煤礦機(jī)械的發(fā)展能力。

2.2 我國(guó)煤礦機(jī)械設(shè)施的主要性能指標(biāo)仍舊比較落后

相較于發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)煤礦機(jī)械制造企業(yè)對(duì)基礎(chǔ)元件的理論研究，我國(guó)則只是追逐實(shí)際的應(yīng)用技術(shù)對(duì)基礎(chǔ)的理論研究反而不重視，這就導(dǎo)致了在引進(jìn)的核心技術(shù)應(yīng)用上，我國(guó)煤礦機(jī)械也只是簡(jiǎn)單的仿制外觀對(duì)其相應(yīng)的理論基礎(chǔ)都視而不見，這就造成我國(guó)煤礦機(jī)械某些基礎(chǔ)原件可靠性不高，使我國(guó)的煤礦機(jī)械設(shè)備在安全可靠性和使用壽命上都存在極大的隱患并且難以滿足大型煤礦的生產(chǎn)效率的要求。

2.3 對(duì)煤炭機(jī)械企業(yè)的挑戰(zhàn)

進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)煤炭工業(yè)快速發(fā)展。煤炭工業(yè)是我國(guó)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國(guó)的煤炭產(chǎn)量已是世界第一位，是煤炭生產(chǎn)大國(guó)，現(xiàn)在我國(guó)煤炭工業(yè)已具備了設(shè)計(jì)、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力?，F(xiàn)代化綜采設(shè)備、綜掘設(shè)備和大型高效露天剝、采、運(yùn)、支成套設(shè)備在大中型煤礦大量使用。據(jù)悉我國(guó)煤炭行業(yè)將對(duì)工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，大力整合、改造現(xiàn)有煤礦、關(guān)閉小煤礦、淘汰落后的生產(chǎn)能力，加快大型煤炭基地和現(xiàn)代化大型煤礦的建設(shè)，這為我國(guó)礦山機(jī)械企業(yè)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。

煤炭開采主要工序：井下綜采重點(diǎn)設(shè)備-井下綜掘設(shè)備-全自動(dòng)刨媒設(shè)備-礦井提升設(shè)備-露天礦井開采成套設(shè)備-煤炭洗選加工設(shè)備，顯示出對(duì)礦山機(jī)械的需求量很大。另外，隨著煤炭工業(yè)大力發(fā)展和推廣潔凈煤技術(shù)，煤的焦化、液化、氣化等二次轉(zhuǎn)化設(shè)備也必將得到迅速發(fā)展，開發(fā)研制大型煉焦設(shè)備、大型煤液化容器，大型煤氣化爐勢(shì)在必行。為此，礦山機(jī)械企業(yè)要抓住目前我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和企業(yè)深化改革之機(jī)，在國(guó)家政策的指導(dǎo)下加快礦山機(jī)械企業(yè)改組、聯(lián)合、兼并、破產(chǎn)、重組和股份制改革的步伐，組建以礦山機(jī)械制造企業(yè)為主體，有煤炭生產(chǎn)企業(yè)入股、科研院所參與的大型礦山工程裝備集團(tuán)，形成具有制造和開發(fā)能力、工程成套能力、有創(chuàng)新能力的企業(yè)實(shí)體。把企業(yè)建成具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力的現(xiàn)代化礦山工程企業(yè)集團(tuán)，努力向煤礦提供成套設(shè)備，減少用戶的風(fēng)險(xiǎn)，為我國(guó)煤炭工業(yè)的發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

3 機(jī)械設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

提高煤炭產(chǎn)量，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要；盡快實(shí)現(xiàn)煤礦現(xiàn)代化，是社會(huì)發(fā)展的需要；實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備現(xiàn)代化、智能化是煤礦工人的熱切需要。因此，煤礦機(jī)械設(shè)備如何發(fā)展，成為事關(guān)煤炭行業(yè)興衰成敗的重中之重。

3.1 使用靈活化

礦山機(jī)械設(shè)備的靈活化是指機(jī)械設(shè)備的適應(yīng)性強(qiáng)，一臺(tái)機(jī)械設(shè)備可以適應(yīng)多種復(fù)雜的地質(zhì)條件和礦井生產(chǎn)條件。如能夠?qū)崿F(xiàn)礦山機(jī)械設(shè)備的靈活化，則賦存條件較差的煤礦的生產(chǎn)能力也將被極大挖掘，從而提高整個(gè)煤炭行業(yè)的生產(chǎn)能力。

3.2 功能綜合化

這里的綜合化是指機(jī)械設(shè)備功能的綜合化，即實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備多項(xiàng)功能的綜合。如煤電鉆功能與鑿巖機(jī)械功能的綜合、單體液壓支柱與頂梁功能的綜合等。實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備功能綜合化，有利于節(jié)約人力資源、有利于提高設(shè)備的利用效率、有利于煤礦機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)能力的發(fā)揮。

3.3 設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化

煤礦機(jī)械經(jīng)過幾十年的發(fā)展，取得了相當(dāng)大的成績(jī)，常用設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化。但是一個(gè)高精度、大能力、高技術(shù)的設(shè)備仍不能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，從而制約煤礦機(jī)械的發(fā)展。因此實(shí)現(xiàn)礦山設(shè)備的全部國(guó)產(chǎn)化也將是我國(guó)煤礦行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)之一。

3.4 煤礦機(jī)械朝著煤礦機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

隨著煤炭資源重要性的顯現(xiàn)，我國(guó)在提高煤炭產(chǎn)量的同時(shí)也要對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的改善。就目前而言，傳統(tǒng)的煤礦機(jī)械已經(jīng)難以滿足煤炭開采的需要，機(jī)電一體化在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用越來越顯現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，煤礦機(jī)械機(jī)電一體化的創(chuàng)新能夠大幅度的提升原有的煤礦機(jī)械操作水平，使煤炭資源的采掘、運(yùn)輸都向機(jī)電一體化的方向發(fā)展，保證煤炭資源的開發(fā)能夠更加具有效率并且還能夠增強(qiáng)其安全保證。提高煤炭產(chǎn)量，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要；盡快實(shí)現(xiàn)煤礦現(xiàn)代化，是社會(huì)發(fā)展的需要；實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械設(shè)備現(xiàn)代化、智能化是煤礦工人的熱切需要。因此，煤礦機(jī)械設(shè)備如何發(fā)展，成為事關(guān)煤炭行業(yè)興衰成敗的重中之重。礦山機(jī)械設(shè)備的靈活化是指機(jī)械設(shè)備的適應(yīng)性強(qiáng)，一臺(tái)機(jī)械設(shè)備可以適應(yīng)多種復(fù)雜的地質(zhì)條件和礦井生產(chǎn)條件。如能夠?qū)崿F(xiàn)礦山機(jī)械設(shè)備的靈活化，則賦存條件較差的煤礦的生產(chǎn)能力也將被極大挖掘，從而提高整個(gè)煤炭行業(yè)的生產(chǎn)能力。

3.5 煤礦機(jī)械呈現(xiàn)智能化的發(fā)展趨勢(shì)

煤礦機(jī)械制造技術(shù)正在不斷的由傳統(tǒng)制造技術(shù)向先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展，智能化的操作系統(tǒng)也是一門新興技術(shù)，其自身的優(yōu)越性使其使用和發(fā)展領(lǐng)域在不斷的擴(kuò)大，把智能化應(yīng)用于煤礦機(jī)械也具有無窮的生產(chǎn)力，因此應(yīng)該注重把這些新型科技有機(jī)的組合起來，保證煤礦機(jī)械的操作控制系統(tǒng)能夠更加精確和智能化，使煤礦機(jī)械設(shè)備能夠運(yùn)行的更加協(xié)調(diào)，使其在煤炭資源的開采中得到有效的利用，在提高煤炭資源產(chǎn)量的同時(shí)還能大大增強(qiáng)其安全可靠性。這里的綜合化是指機(jī)械設(shè)備功能的綜合化，即實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備多項(xiàng)功能的綜合。如煤電鉆功能與鑿巖機(jī)械功能的綜合、單體液壓支柱與頂梁功能的綜合等。實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備功能綜合化，有利于節(jié)約人力資源、有利于提高設(shè)備的利用效率、有利于煤礦機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)能力的發(fā)揮。現(xiàn)階段，社會(huì)在飛速發(fā)展；各行各業(yè)都在迅速的實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、智能化。煤炭機(jī)械也不例外，也應(yīng)該緊跟時(shí)代潮流，盡快實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語

隨著計(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)的推廣應(yīng)用，新材料、新工藝的不斷發(fā)展，煤礦機(jī)械將向著大型化、智能化的方向發(fā)展。高新技術(shù)是煤礦機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)，技術(shù)創(chuàng)新是煤礦機(jī)械的生命。面對(duì)煤礦現(xiàn)代化、科學(xué)化生產(chǎn)的需要，煤礦機(jī)械將實(shí)現(xiàn)電子化、自動(dòng)化成為有頭腦（計(jì)算機(jī)控制），有知覺（傳感系統(tǒng)），有血液（液壓系統(tǒng)），有心臟（驅(qū)動(dòng)裝置），有骨骼（傳動(dòng)、支撐機(jī)構(gòu)）的機(jī)電液一體化系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步和國(guó)家對(duì)煤礦機(jī)械設(shè)備研發(fā)能力的投入的增大，煤礦機(jī)械設(shè)備的發(fā)展必將走上科學(xué)化的發(fā)展之路。

參考文獻(xiàn)：

[1]王增強(qiáng).陜西煤炭機(jī)械裝備制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、機(jī)遇及展望[J].煤炭經(jīng)濟(jì)研究，2010（05）.

篇3

關(guān)鍵詞：智慧煤礦；智能化開采技術(shù)；發(fā)展方向；經(jīng)濟(jì)效益

1.引言

智能煤礦和智能采礦技術(shù)的出現(xiàn)可以顯著提高煤礦的開采效率，并解決采礦階段的一些困難。實(shí)際上，智能煤礦和智能采礦技術(shù)是將各種先進(jìn)技術(shù)結(jié)合起來，以實(shí)現(xiàn)智能，安全，高效的生產(chǎn)方式，這是我國(guó)煤礦發(fā)展的主要目標(biāo)。此外，智能煤礦和智能采礦技術(shù)的發(fā)展可以有效地控制煤礦的生產(chǎn)階段，識(shí)別和消除煤礦中可能存在的缺陷，從而減少了生產(chǎn)中斷的可能性和煤炭資源的浪費(fèi)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益并確保安全。

2.智慧煤礦分析

智能煤礦是我國(guó)煤礦發(fā)展的新局面，也是我國(guó)硬煤健康穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。智能煤礦基本上結(jié)合了各種技術(shù)，以形成數(shù)據(jù)鏈路和數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)，完整而全面的感知系統(tǒng)以及強(qiáng)大的服務(wù)平臺(tái)。具體內(nèi)容在下面進(jìn)行了分析和詳細(xì)說明。（1）智能煤礦主要集成了物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，可以使煤礦的變化更加智能化和自動(dòng)化，從而提高煤礦的效率。（2）現(xiàn)階段發(fā)展智能煤礦也符合我國(guó)的環(huán)境要求，有效地實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好的經(jīng)營(yíng)方式。此外，智能煤礦還根據(jù)實(shí)際采礦和生產(chǎn)條件創(chuàng)建了各種平臺(tái)系統(tǒng)，例如：綜合控制平臺(tái)、地下煤礦定位和導(dǎo)航平臺(tái)、礦井運(yùn)輸信息平臺(tái)、視頻監(jiān)控和3D場(chǎng)景平臺(tái)、災(zāi)難意識(shí)和報(bào)警平臺(tái)、無人工作系統(tǒng)智能控制平臺(tái)等；每個(gè)系統(tǒng)都是在線的。這可以為各種任務(wù)的開發(fā)提供相對(duì)有利的環(huán)境。

3.技術(shù)發(fā)展

智能采礦技術(shù)包括許多要素，例如：精確定位系統(tǒng)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別技術(shù)（如圖1）、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、視頻監(jiān)視技術(shù)等。因此，在智能采礦技術(shù)的發(fā)展中需要進(jìn)行各種研究，綜合考慮塑造綜合發(fā)展并獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。(1)精準(zhǔn)定位系統(tǒng)技術(shù)在煤礦開采過程中，進(jìn)行精確的定位工作非常重要，以確保按照生產(chǎn)計(jì)劃充分開發(fā)和實(shí)施安全開采。在煤礦中，由于煤礦環(huán)境復(fù)雜以及電磁信號(hào)的接收特性差，難以實(shí)現(xiàn)定位和導(dǎo)航。在精密定位系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展中，它主要是基于GIS定位系統(tǒng)來集成各種先進(jìn)技術(shù)，例如：復(fù)雜磁場(chǎng)環(huán)境下的導(dǎo)航技術(shù)、本地定位和導(dǎo)航芯片技術(shù)、地下高速無線技術(shù)、精確的地下定位技術(shù)和地下障礙物的預(yù)防技術(shù)等可以使定位系統(tǒng)技術(shù)更加準(zhǔn)確，確保各種煤礦開采作業(yè)的順利開展，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。(2)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)由于煤礦所在地相對(duì)復(fù)雜，濕度恒定，這將對(duì)煤礦的發(fā)展產(chǎn)生一定的影響，甚至造成安全事故。但是，在智能采礦技術(shù)的發(fā)展中，通過在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)中使用環(huán)境檢測(cè)、振動(dòng)檢測(cè)等功能，可以將礦場(chǎng)的異?；蛭ｋU(xiǎn)點(diǎn)以及識(shí)別信息和數(shù)據(jù)快速加載到其中。因此，調(diào)度中心為提高煤礦企業(yè)的安全做出了貢獻(xiàn)。此外，環(huán)保意識(shí)技術(shù)的發(fā)展需要考慮工程功能之間的關(guān)系，以確保技術(shù)的準(zhǔn)確性，并鼓勵(lì)將該技術(shù)應(yīng)用于更具挑戰(zhàn)性的采礦環(huán)境。(3)數(shù)據(jù)分析技術(shù)數(shù)據(jù)分析技術(shù)是智能采礦的關(guān)鍵部分，因?yàn)橹悄苊旱V由不同的平臺(tái)操作系統(tǒng)組成（如圖2所示）。因此，對(duì)諸如實(shí)際操作平臺(tái)和技術(shù)平臺(tái)之類的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析非常重要。在應(yīng)用數(shù)據(jù)分析技術(shù)時(shí)，主要是使用傳感器收集數(shù)據(jù)和信息以及確定數(shù)據(jù)分析的有用性。同時(shí)，利用此數(shù)據(jù)，可以有效地分析和提取煤礦開采的相關(guān)信息，并將其應(yīng)用于煤礦開采，以確保煤礦開采的效率和實(shí)施智能煤礦開采模式。另外，通過使用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以為相關(guān)人員執(zhí)行各種任務(wù)，從而使工作相對(duì)方便，準(zhǔn)確地了解采礦問題并及時(shí)解決，以確保各項(xiàng)任務(wù)的順利進(jìn)行。(4)視頻監(jiān)控技術(shù)盡管我國(guó)的煤炭開采業(yè)在發(fā)展過程中獲得了技術(shù)和設(shè)備方面的大量資金支持，但由于某些因素，仍然存在一些會(huì)影響生產(chǎn)效率的問題。但是，由于使用了視頻監(jiān)控技術(shù)，指揮中心的閉路電視系統(tǒng)可用于實(shí)時(shí)監(jiān)控煤層傾角的變化并隨時(shí)分析其結(jié)果，從而可以發(fā)現(xiàn)事故，處理并解決，以減少事故數(shù)量。同時(shí)，視頻監(jiān)控技術(shù)的使用使了解煤礦的具體情況以及使用傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)研究成為可能。如果情況需要，可以使用手動(dòng)干預(yù)來有效解決問題。確保并提高生產(chǎn)效率，以此帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.發(fā)展的主要方向

發(fā)展智能煤礦和智能采礦技術(shù)的主要目的是將各種技術(shù)形式融入其中，逐步完善智能化，自動(dòng)化采礦方式，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)效率。以下是對(duì)智能煤礦和智能采礦技術(shù)發(fā)展方向的分析和解釋。（1）實(shí)際上，在智能煤礦和智能采礦技術(shù)的發(fā)展中，已經(jīng)根據(jù)煤層的地質(zhì)條件和現(xiàn)狀發(fā)展了相對(duì)較高的檢測(cè)技術(shù)、分析技術(shù)和監(jiān)測(cè)技術(shù)。根據(jù)煤礦開采情況，制定采礦計(jì)劃，以確保所有任務(wù)順利進(jìn)行。同時(shí)，使用各種先進(jìn)技術(shù)可以有效降低成本，查明危險(xiǎn)區(qū)域和生產(chǎn)缺陷，并避免各種異?，F(xiàn)象。（2）針對(duì)特定，復(fù)雜的生產(chǎn)現(xiàn)象，可以自動(dòng)識(shí)別智能煤礦和智能采礦技術(shù)，可以有效地實(shí)施統(tǒng)一的遠(yuǎn)程控制操作，并可以加強(qiáng)不同國(guó)家的設(shè)備連接以提供情報(bào)。（3）使用智能煤礦和智能采礦技術(shù)還可以減少煤炭資源的大量消耗，實(shí)行環(huán)境友好的運(yùn)營(yíng)模式，并鼓勵(lì)煤炭工業(yè)呈現(xiàn)健康，可持續(xù)發(fā)展的模式。此外，在發(fā)展智能煤礦和智能采礦技術(shù)方面，可以相應(yīng)地調(diào)整工地條件，及時(shí)糾正異?，F(xiàn)象，減少事故發(fā)生次數(shù)，確保安全生產(chǎn)方法的實(shí)施。

5.總結(jié)

本文簡(jiǎn)要介紹了智能煤礦的相關(guān)內(nèi)容，并從不同的角度和方向分析和概述了智能煤礦和智能采礦技術(shù)的發(fā)展方向。以此證明智能煤礦和智能采礦技術(shù)是最重要的。采礦技術(shù)的實(shí)用性及其實(shí)際效果使該行業(yè)向環(huán)境無害和健康的方向發(fā)展，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參文文獻(xiàn)

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篇4

[關(guān)鍵詞]：煤礦數(shù)字化；發(fā)展現(xiàn)狀；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：X752 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，信息技術(shù)的快速發(fā)展和浪潮般的推廣應(yīng)用，為礦山企業(yè)帶來了機(jī)遇，也帶來了壓力。一方面，隨著礦產(chǎn)資源消費(fèi)的急劇增長(zhǎng)和開采加工難度的日益增大，促使采礦逐漸走向數(shù)字化和智能化；另一方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字視頻技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的發(fā)展，煤礦信息化正向信息擴(kuò)展、高度集成、綜合應(yīng)用、自動(dòng)控制、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、智能決策的方向發(fā)展。煤礦企業(yè)對(duì)信息化建設(shè)越來越重視，且大部分建設(shè)了以光纜為基礎(chǔ)的高速企業(yè)網(wǎng)，開發(fā)了管理信息系統(tǒng)、采礦生產(chǎn)運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng) 與internet網(wǎng)對(duì)接并建立了網(wǎng)站系統(tǒng)。特別對(duì)于井工礦企業(yè)，如何去創(chuàng)新出自己的數(shù)字化管理之路，已經(jīng)越來越成為一個(gè)重要和迫切的研究課題。

煤礦數(shù)字化簡(jiǎn)介及意義

煤礦數(shù)字化，又稱數(shù)字礦山，是由數(shù)字地球的定義延伸而來，即在礦山范圍內(nèi)以三維坐標(biāo)信息及其相互關(guān)系為基礎(chǔ)而組成的信息框架，并在該框架內(nèi)嵌入所獲得的信息的總和。煤礦所能獲取的信息可劃分為固有信息和動(dòng)態(tài)信息2個(gè)層面，固有信息包括礦井原始數(shù)據(jù)(地質(zhì)、測(cè)量、鉆孔)和煤層、圍巖、井巷等地質(zhì)體空間信息；動(dòng)態(tài)信息包括采掘、通風(fēng)、運(yùn)輸、供電、給排水等生產(chǎn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及其裝備信息，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的信息(設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境、人員)，專業(yè)分析輔助決策信息，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理信息。這些信息在煤礦地質(zhì)勘探、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建井施工、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生,具有持續(xù)產(chǎn)生、共享利用、多源異構(gòu)的特征，所以分析礦山信息的構(gòu)成、產(chǎn)生過程、獲取手段、表現(xiàn)方式,建立礦井基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)倉庫，開發(fā)數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)礦井固有信息和內(nèi)嵌動(dòng)態(tài)信息的認(rèn)知、獲取、表達(dá)、處理、共享、可視化、傳輸和使用等過程的數(shù)字化是建設(shè)煤礦數(shù)字礦山的主要內(nèi)容，最終發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)礦山資源與開采環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)設(shè)備智能化、生產(chǎn)過程控制可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化。

數(shù)字化礦山建設(shè)過程是提高生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理水平、轉(zhuǎn)換經(jīng)營(yíng)機(jī)制、促進(jìn)管理現(xiàn)代化、建立現(xiàn)代企業(yè)制度、 提高經(jīng)濟(jì)效益、 促進(jìn)安全生產(chǎn)的完善過程；也是煤炭行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)、跨行業(yè)和實(shí)施大集團(tuán)戰(zhàn)略、走可持續(xù)化發(fā)展道路的技術(shù)保障。煤炭工業(yè)數(shù)字化建設(shè)， 可提高煤礦企業(yè)安全管理的預(yù)測(cè)預(yù)判和預(yù)防預(yù)控能力， 推動(dòng)安全從靜態(tài)管理向動(dòng)態(tài)管理、從被動(dòng)管理向主動(dòng)管理、從程序管理向工序管理的轉(zhuǎn)變， 是保障煤礦安全生產(chǎn)的必然選擇和重要途徑。

煤礦數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的煤炭工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，但與國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)煤炭企業(yè)普遍存在兩個(gè)方面的不足：一是煤礦總體裝備技術(shù)水平，尤其是系統(tǒng)的整體有效性、信息化水平不高；二是煤礦生產(chǎn)事故較多，造成國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命的嚴(yán)重?fù)p失。我國(guó)煤炭工業(yè)數(shù)字化進(jìn)程起步較早，但 90 年代煤炭行業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益下滑， 數(shù)字化進(jìn)程極大受挫。隨著煤炭行業(yè)的復(fù)蘇，煤炭企業(yè)數(shù)字化意識(shí)有了很大的提高，數(shù)字化管理體系、信息安全體系逐漸形成，數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)展較快，數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)步伐加快。

從煤礦數(shù)字化的內(nèi)涵和發(fā)展目標(biāo)來看，實(shí)際上目前我國(guó)煤礦完全意義上的數(shù)字化還沒有建成，究其原因主要有以下幾個(gè)方面：（1）煤礦數(shù)字化是一個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng),涉及煤礦地質(zhì)勘探、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建井施工、安全生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理的全過程，許多信息需要持續(xù)利用共享，然而各環(huán)節(jié)信息化方式和水平不同，數(shù)據(jù)格式兼容性差，信息不能重復(fù)利用，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重；（2）我國(guó)煤礦數(shù)字礦山仍處于初級(jí)發(fā)展階段，成熟的能夠統(tǒng)一管理和集成空間信息、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息和管理信息的基礎(chǔ)平臺(tái)還未見報(bào)道，分析原因主要與開發(fā)商所涉及專業(yè)有關(guān)。目前，直接推動(dòng)煤礦數(shù)字礦山發(fā)展的相關(guān)專業(yè)開發(fā)商有3類：一類為煤礦地質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)開發(fā)商，他們從早期的矢量化成圖系統(tǒng)，逐步發(fā)展完善成具有煤礦專有功能的地質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，有的還集成了一定的管理功能，這類開發(fā)商自稱是數(shù)字礦山的領(lǐng)跑者；其次是煤礦自動(dòng)化系統(tǒng)集成商，他們從早期的煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，發(fā)展到今天集成的全礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，將礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)信息掌握在手，這類開發(fā)商自稱是數(shù)字礦山的實(shí)踐者；第三類是煤礦信息管理的開發(fā)商，他們從煤礦辦公自動(dòng)化、運(yùn)銷、設(shè)備及勞資等管理模塊入手，將煤礦各業(yè)務(wù)科室的管理流程信息化。由于這3類開發(fā)商涉及煤礦不同的業(yè)務(wù)部門，各自所采取的技術(shù)路線、應(yīng)用平臺(tái)千差萬別，造成目前各類系統(tǒng)難以整合、信息資源無法共享,很難形成統(tǒng)一的空間信息、實(shí)時(shí)信息和管理信息平臺(tái)；（3）在技術(shù)層面能承載數(shù)字礦山海量信息平臺(tái)的技術(shù)首選3DGIS，而3DGIS理論與煤礦對(duì)數(shù)字礦山適用性的客觀需求差距較大。數(shù)字礦山需要3DGIS作為框架支撐技術(shù)，而3DGIS技術(shù)只在三維可視化渲染引擎方面比較成熟，在通用的三維建模算法、三維空間分析、三維空間信息存儲(chǔ)引擎等關(guān)鍵技術(shù)方面仍在探究階段，通用的商用3DGIS平臺(tái)還沒有出現(xiàn)。但煤礦建設(shè)數(shù)字礦山不僅要求可視化地進(jìn)行三維模擬和虛擬再現(xiàn)礦井生產(chǎn)環(huán)境及相關(guān)現(xiàn)象，更主要是能夠仿真化地模擬分析礦井采煤、掘進(jìn)、供電、運(yùn)輸、通風(fēng)、給排水等生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行過程和災(zāi)變過程，實(shí)時(shí)采集相關(guān)環(huán)境與工況參數(shù),按照各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行原理進(jìn)行空間分析，最后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化地預(yù)警礦井災(zāi)害和啟動(dòng)安全預(yù)案，為安全生產(chǎn)起到真正的輔助決策作用，由此可見,3DGIS支持與實(shí)際需求有一定差距；（4）煤礦所處的環(huán)境復(fù)雜、不確定因素多、相關(guān)專業(yè)多、生產(chǎn)系統(tǒng)工藝復(fù)雜、技術(shù)設(shè)備智能化水平低、采掘現(xiàn)場(chǎng)的許多工況參數(shù)尚無法獲取,這些都制約數(shù)字礦山的發(fā)展。

從以上分析可見，我國(guó)煤礦數(shù)字礦山的發(fā)展并不是一朝一夕的事情，需要各專業(yè)協(xié)同發(fā)展，需要解決技術(shù)設(shè)備智能化、3DGIS支撐技術(shù)、不同來源信息的自動(dòng)采集技術(shù)、多源異構(gòu)信息的集成融合技術(shù)、三維建模及可視化技術(shù)、空間和屬性數(shù)據(jù)的集中或分布組織管理及共享技術(shù)、基礎(chǔ)信息的分析處理、基礎(chǔ)信息的工程應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)發(fā)展并不平衡，有一個(gè)逐步發(fā)展的過程，所以數(shù)字礦山的建設(shè)也需要循序漸進(jìn)地推進(jìn)。根據(jù)煤礦客觀需求和當(dāng)前技術(shù)水平，筆者認(rèn)為構(gòu)建以礦山空間信息描述為主框架，整合煤礦安全生產(chǎn)實(shí)時(shí)信息和管理信息的煤礦數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)是數(shù)字礦山發(fā)展之路的一個(gè)里程碑。制定數(shù)字礦山信息描述標(biāo)準(zhǔn)和面向第三方的標(biāo)準(zhǔn)接口已成為各類開發(fā)商的共識(shí)。

4技術(shù)路線

4.1信息規(guī)范和接口標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)字礦山包含礦井范圍內(nèi)所有信息的集合。其必是一個(gè)多源異構(gòu)的集成平臺(tái)，研究平臺(tái)內(nèi)信息的定義、描述標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以及各系統(tǒng)間的接口技術(shù)規(guī)范是數(shù)字礦山優(yōu)先要研究的內(nèi)容。因此，制定我國(guó)數(shù)字礦山的信息規(guī)范和接口標(biāo)準(zhǔn)是數(shù)字礦山健康發(fā)展的關(guān)鍵。

設(shè)備智能化

終端設(shè)備的智能化是指該設(shè)備具有完備的檢測(cè)( 設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和空間位置) 和控制執(zhí)行功能，并能通過接口與第三方進(jìn)行信息交互，隨著技術(shù)的發(fā)展，礦井裝備智能化有了一定的改善，但總體水平比較低，礦井生產(chǎn)的主要設(shè)備如綜采和綜掘成套裝備的電控智能化只在電液控制方面有所突破，綜采工作面的采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等主要設(shè)備智能化程度較低，相關(guān)工況參數(shù)難以獲取。主要設(shè)備的智能化是數(shù)字化礦山基礎(chǔ)。

高速傳輸網(wǎng)絡(luò)

由于煤礦生產(chǎn)包含采掘、運(yùn)輸、提升、供電、通風(fēng)和排水等多個(gè)環(huán)節(jié)，就決定了礦井監(jiān)測(cè)、控制子系統(tǒng)異構(gòu)的特征，集成和整合子系統(tǒng)需要統(tǒng)一的傳輸平臺(tái)，而可靠穩(wěn)定的礦井高速網(wǎng)絡(luò)是傳輸平臺(tái)的首選。隨著信息技術(shù)發(fā)展，工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)、無源光網(wǎng)絡(luò) ( GEPON) 、SDH 等技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤礦，承擔(dān)礦井?dāng)?shù)據(jù)、圖像和語音的實(shí)時(shí)傳輸任務(wù)，但工作面、掘進(jìn)巷道等地方是網(wǎng)絡(luò)覆蓋和高速接入的難點(diǎn)，這些地方恰恰是數(shù)字礦山信息的重要節(jié)點(diǎn)，高速接入、傳輸這些節(jié)點(diǎn)的信息目前是礦井高速網(wǎng)絡(luò)的短板。因此，礦井末端節(jié)點(diǎn)的高速接入和傳輸技術(shù)是數(shù)字礦山研究的重點(diǎn)，各種無線傳輸技術(shù) ( WIFI、ZigBee) 、光纖傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、專業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的研究已成為研究的熱點(diǎn)。

多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成和共享

把不同來源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過XML、Web Services 等技術(shù)集成融合在煤礦數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)，通過建立基礎(chǔ)信息平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的礦用對(duì)象管理中心，以礦用對(duì)象庫的形式共享空間數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，供礦井可視化、各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)使

用。重點(diǎn)要解決數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)引擎、數(shù)據(jù)的訪問機(jī)制問題。

4.5 基于3DGIS的礦井綜合信息管理平臺(tái)

數(shù)字礦山必須建立具有礦山特征的專業(yè) 3DGIS平臺(tái)，重點(diǎn)解決三維空間模型描述方法、三維模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理引擎、可視化渲染引擎、三維空間場(chǎng)景要素組織管理、模型交互編輯操作、通用基本要素建模算法、空間基本分析等技術(shù)問題。

首先應(yīng)用三維地理信息技術(shù)建立的復(fù)合地質(zhì)數(shù)據(jù)庫和礦井真三維空間地質(zhì)模型建立生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、地質(zhì)測(cè)量子系統(tǒng)、礦井三維空間地質(zhì)建模、信息查詢及輸出模塊、采掘信息管理子系統(tǒng)、生產(chǎn)與礦井儲(chǔ)量分類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)輸出模塊、運(yùn)輸及生產(chǎn)保障信息子系統(tǒng)。擬采取的技術(shù)路線為：①從礦區(qū)層面的地測(cè)空間數(shù)據(jù)入手，按空間數(shù)據(jù)的幾何特征和業(yè)務(wù)門類進(jìn)行分類組合，并按國(guó)標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立統(tǒng)一的編碼系統(tǒng)。②根據(jù)業(yè)務(wù)門類或指定主題，按照“不重不漏、留有余地”的原則，規(guī)劃、構(gòu)建礦區(qū)層面的數(shù)據(jù)倉庫。每一個(gè)主題可對(duì)應(yīng)一個(gè)子倉庫，如地質(zhì)、采礦、運(yùn)輸及保障等，每一個(gè)子倉庫可與一個(gè)或幾個(gè)分布在各礦的操作型數(shù)據(jù)庫相連。③不論某空間要素分布在何處，也不論其原始記錄數(shù)字化與否，皆應(yīng)通過信息平臺(tái)的構(gòu)建，使每一個(gè)地測(cè)空間要素都對(duì)應(yīng)一個(gè)體現(xiàn)上述綜合特征的標(biāo)識(shí)碼。該標(biāo)識(shí)碼及其對(duì)應(yīng)的空間要素的所有信息可以分布式地存放在己有的操作型數(shù)據(jù)庫中，也可以存放在新建的數(shù)據(jù)子倉庫或礦區(qū)層面的數(shù)據(jù)倉庫中。④憑借數(shù)據(jù)倉庫特有的“向下探察技術(shù)”，首先要能夠根據(jù)標(biāo)識(shí)碼從散布在數(shù)據(jù)倉庫里的海量數(shù)據(jù)中“找到”所需數(shù)據(jù)，然后通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換機(jī)制“打開”該數(shù)據(jù)，使之能為特定的研究目標(biāo)所用。⑤根據(jù)三維GIS理論和方法，運(yùn)用空間分析、虛擬現(xiàn)實(shí)、WebGIS等技術(shù)，構(gòu)建真三維空間實(shí)體模型，動(dòng)態(tài)模擬地質(zhì)體變化、采掘過程、運(yùn)輸過程。⑥建立多維地測(cè)繪圖系統(tǒng)。⑦建立數(shù)據(jù)倉庫及處理結(jié)果的網(wǎng)上數(shù)據(jù)接口、界面，使用戶不僅能通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)二維或三維的顯示和輸出,而且可以借助多維地測(cè)繪圖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)快速成圖。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)專業(yè)分析處理

數(shù)據(jù)必須經(jīng)過處理才能增值利用，所以數(shù)字礦山必須支持豐富的數(shù)據(jù)處理方法庫，一般處理方式有數(shù)據(jù)本身的統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)挖掘和專業(yè)處理分析。專業(yè)分析處理需要研究采掘、供電、運(yùn)輸、通風(fēng)、給排水等各生產(chǎn)子系統(tǒng)的工作運(yùn)行原理，然后研究建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型 ( 比如通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算) ，制訂良好的訪問接口，為其他應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)。

業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)

數(shù)字礦山通過開發(fā)豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)體現(xiàn)其實(shí)用價(jià)值，業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)需要研究具體業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)使用流程，對(duì)數(shù)據(jù)專業(yè)分析處理的時(shí)機(jī)、數(shù)據(jù)可視化的方式等，另外更重要的是要考慮用戶操作界面的友好性和功能的適用性，真正為輔助礦井的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理真正起到作用。

結(jié)語

綜上所述，數(shù)字礦山需要在企業(yè)高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下建立一套集礦井基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ( 空間、屬性) 實(shí)時(shí)有效采集、準(zhǔn)確傳輸、存儲(chǔ)管理、科學(xué)分析、可視化表現(xiàn)、自動(dòng)化控制、智能化預(yù)警和信息反饋的礦井綜合自動(dòng)化安全生產(chǎn)系統(tǒng)。需要建立以礦井監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以礦用對(duì)象庫為核心的統(tǒng)一的數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)，構(gòu)建煤礦按生產(chǎn)系統(tǒng)劃分主題的具有完整內(nèi)涵的煤礦數(shù)據(jù)倉庫；開發(fā)具有煤炭行業(yè)特征的專業(yè)化 3DGIS 支撐平臺(tái)，為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的組織管理和可視化提供機(jī)制和保證； 基于數(shù)字礦山基礎(chǔ)信息平臺(tái)開發(fā)以礦井安全生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理為核心業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)，但是，數(shù)字礦山建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的實(shí)踐過程，不能單純完全依靠技術(shù)手段來解決一切問題，人與組織的參與同樣至關(guān)重要。其次，數(shù)字礦山建設(shè)必備的條件是人才的供給，所以人才建設(shè)也是數(shù)字礦山得以成功應(yīng)用和實(shí)施的關(guān)鍵，總之，數(shù)字礦山建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，必須有強(qiáng)大完善的先行規(guī)劃，整體部署，分步實(shí)施，最終實(shí)現(xiàn)礦山資源與開采環(huán)境數(shù)字化、技術(shù)設(shè)備智能化、生產(chǎn)過程控制可視化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)管理與決策科學(xué)化的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《地理信息世界》吳立新，地理信息世界編輯部

篇5

第一條為進(jìn)一步推進(jìn)全國(guó)煤礦智能化建設(shè)，貫徹實(shí)施創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能與煤炭開發(fā)技術(shù)深度融合，助力煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，根據(jù)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源﹝2020﹞283號(hào)、《煤礦智能化建設(shè)指南（2021年版）》及相關(guān)規(guī)定，制定本辦法。

第二條適用范圍：本辦法適用于國(guó)家級(jí)智能化示范煤礦進(jìn)行驗(yàn)收管理，也適用于其它智能化煤礦進(jìn)行驗(yàn)收管理。

第三條智能化煤礦必須滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中的必備指標(biāo)，有任何一項(xiàng)必備指標(biāo)不能滿足要求的，不能通過驗(yàn)收。

第四條煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化考核為二級(jí)及以上，并且本年度內(nèi)沒有發(fā)生過死亡事故的煤礦，方可申請(qǐng)智能化煤礦驗(yàn)收。

第五條井工煤礦采用分類建設(shè)、分級(jí)達(dá)標(biāo)的方法，將煤礦智能化建設(shè)條件分為三類，分別采用不同的驗(yàn)收指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)分驗(yàn)收。露天煤礦、選煤廠根據(jù)技術(shù)工藝與應(yīng)用效果進(jìn)行綜合評(píng)分驗(yàn)收。

第二章驗(yàn)收程序與方法

第六條智能化煤礦驗(yàn)收程序分為企業(yè)自驗(yàn)收、國(guó)家驗(yàn)收、綜合評(píng)審三部分。

第七條企業(yè)自驗(yàn)收以企業(yè)為主體，由企業(yè)組織相關(guān)專業(yè)技術(shù)專家或委托第三方組織成立驗(yàn)收專家組，專家組應(yīng)涵蓋礦井各主要應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)專業(yè)，人數(shù)應(yīng)不少于7人，根據(jù)礦井智能化建設(shè)類別及相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行逐項(xiàng)驗(yàn)收。

第八條企業(yè)自驗(yàn)收應(yīng)由專家組出具企業(yè)自驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，企業(yè)自驗(yàn)收?qǐng)?bào)告應(yīng)包括煤礦主要系統(tǒng)建設(shè)情況、礦井建設(shè)條件分類評(píng)價(jià)、礦井主要系統(tǒng)智能化建設(shè)與應(yīng)用效果、效率與效益情況、智能化煤礦分級(jí)評(píng)價(jià)、存在的主要問題等，企業(yè)自驗(yàn)收可以依據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煤礦的建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)，企業(yè)自驗(yàn)收?qǐng)?bào)告應(yīng)由專家組進(jìn)行簽字確認(rèn)。

第九條煤礦企業(yè)應(yīng)對(duì)自驗(yàn)收?qǐng)?bào)告中存在的問題進(jìn)行逐項(xiàng)整改、完善，若在短期內(nèi)難以完成整改，則應(yīng)詳細(xì)說明理由，整改后方可申請(qǐng)進(jìn)行國(guó)家驗(yàn)收。

第十條國(guó)家驗(yàn)收由煤礦智能化建設(shè)工作專班負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)，國(guó)家驗(yàn)收分為材料初審、現(xiàn)場(chǎng)考核，煤礦智能化建設(shè)工作專班應(yīng)在收到煤礦企業(yè)申請(qǐng)后的60個(gè)工作日內(nèi)，從專家?guī)斐槿＜疫M(jìn)行驗(yàn)收。

（一）材料初審。煤礦智能化建設(shè)工作專班在收到煤礦企業(yè)的驗(yàn)收申請(qǐng)后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行材料審查，經(jīng)審查合格后，從專家?guī)熘谐槿＜疫M(jìn)行驗(yàn)收。

（二）現(xiàn)場(chǎng)考核。智能化煤礦驗(yàn)收專家組由煤礦智能化專家?guī)熘谐槿「飨嚓P(guān)專業(yè)專家不少于7人組成專家組，驗(yàn)收專家組應(yīng)赴煤礦現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)收，并由專家組出具驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，驗(yàn)收?qǐng)?bào)告包括煤礦主要系統(tǒng)建設(shè)情況、礦井建設(shè)條件分類評(píng)價(jià)、礦井主要系統(tǒng)智能化建設(shè)與應(yīng)用效果、效率與效益評(píng)價(jià)、綜合評(píng)價(jià)。

第十一條待所有煤礦完成專家組驗(yàn)收后，由國(guó)家統(tǒng)一組織進(jìn)行綜合評(píng)審、公示公告。

（一）綜合評(píng)審。由國(guó)家能源局組織行業(yè)內(nèi)有關(guān)專家對(duì)驗(yàn)收專家組出具的驗(yàn)收?qǐng)?bào)告進(jìn)行綜合評(píng)審，最終確定智能化煤礦驗(yàn)收考核結(jié)果。

（二）公示公告。對(duì)會(huì)議評(píng)審合格的智能化煤礦，在國(guó)家能源局官方網(wǎng)站向社會(huì)公示，公示時(shí)間不少于10個(gè)工作日。

第十二條通過驗(yàn)收考核的智能化煤礦，可根據(jù)驗(yàn)收結(jié)果享受國(guó)家有關(guān)鼓勵(lì)和優(yōu)惠政策。未通過驗(yàn)收的煤礦，可以經(jīng)過一年的整改后重新申請(qǐng)驗(yàn)收；通過驗(yàn)收的煤礦，可以在一年后進(jìn)行升級(jí)驗(yàn)收。

第三章附則