煤矿智能化总结_煤矿智能化技术需求

一、煤矿智能化开发面临形势

煤矿智能化开发是煤炭工业技术创新的重要方向,也是煤炭工业转型升级发展的必然要求。目前,煤矿智能化开发既面临诸多机遇,也面临严峻挑战。

1、煤炭工业转型升级发展的需要  在当前推动供给侧改革和行业发展面临困局的条件下,煤炭行业必须依靠科技创新走出一条转型升级发展之路。煤炭行业要实施创新驱动发展战略,推动煤炭生产、消费、技术和体制革命,加强国际合作,推动行业发展从高强度资源投入型、劳动密集型发展向资源节约型、人才技术密集型和两化深度融合型转变。随着煤矿机械化、信息化和自动化程度的提高,通过持续提高煤矿开采技术装备水平,实现煤矿安全、绿色、高效、智能生产是必然趋势。

2、保障煤矿安全生产的需要   “减人促安”和“无人则安”被广泛认同,通过提升煤矿机械化、自动化、信息化、智能化水平,可在提高煤炭生产效率的同时显著提升煤矿安全生产水平。为此,国家安全监管总局组织开展了“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动,发布了《关于减少井下作业人数提升煤矿安全保障能力的指导意见》,在煤矿领域重点推动煤(岩)巷掘进机械化自动化、煤矿综采工作面机械化自动化、煤矿井下辅助运输自动化、煤矿生产保障系统智能监测控制,大力提高煤矿生产的“四化”水平,保障煤矿安全生产形势持续稳定好转。

3、煤矿高端技术装备投入面临困局    当前,煤炭总量控制取得初步成效,市场供大于求的态势有所缓解,企业效益有所好转。但是,我国煤炭产能严重过剩、供大于求的趋势目前没有根本改变,煤炭经济低位运行的态势短期内也较难改变,煤炭市场仍存在较大的不确定和不稳定性因素。煤炭企业在前期经济效益普遍下滑亏损条件下,债务问题严重,资金周转困难,科技投入难以保证,煤矿技术装备的经济性和实用性成为煤炭企业关注的重点。

4、煤矿智能化技术瓶颈仍待攻克    煤矿智能化技术装备对煤层赋存条件要求相对苛刻,技术装备适应性亟待加强。尽管近年来我国在井工煤矿智能化开发技术装备领域取得较大进展,但仍然存在诸多技术瓶颈尚未攻克。如电牵引采煤机具备了远程控制、温度压力监测和过负荷降速等功能,但在智能调高、自动化控制及可靠性等方面仍存在差距。液压支架在最大高度、工作阻力等方面领先于国外产品,但可靠性和智能化水平仍与国外先进水平存在差距。岩巷掘进机机电一体化程度大幅度提升,但在硬岩截割工况识别、智能判断、截割转速和切深智能调速等方面还与现场需求存在差距。

二、煤矿智能化开发急需突破的核心技术

《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》指出,2030年要实现智能化开采,重点煤矿区基本实现工作面无人化,巷道集中控制,全国煤矿采煤机械化程度达到95%以上,掘进机械化程度达到80%以上。为确保规划目标的实现,有必要针对井工煤矿开采的重点领域和薄弱环节开展技术装备研发。当前急需突破的核心技术主要包括以下几个方面:

1、信息精准感知技术   地质条件、开采条件、设备状态的精准感知是实现煤矿智能化开发的重要前提,重点攻克地质掉件超前精细探测、开采条件实时预测与处置、设备位置及姿态精准感知等技术。

2、设备智能控制技术   工作面设备智能控制是煤矿智能化开发的核心,重点攻克液压支架围岩耦合自适应控制、煤岩界面智能识别、煤岩高效自适应截割、多机协同控制、故障智能诊断处理等技术。

3、稳定性可靠性技术    装备运行的稳定性和可靠性是煤矿智能化开发的关键,重点研究关键元部件失效模式与故障机理,构建关键部件及系统可靠性评价体系,攻克关键元部件材料和制造工艺,为工作面自动化、智能化和无人化提供可靠保障。

 结束语

煤矿智能化开发是煤炭工业转型升级发展的必然要求,井工煤矿智能化开发以信息化、数字化、自动化为手段,以无人化开采为目标,必将有力推动煤矿安全高效矿井建设。但目前的智能化开采技术整体上仍处于起步阶段,仅在条件较好的部分矿区得到实现,还达不到严格意义上的智能化开采水平。目前,以信息技术为代表的现代科学技术日新月异,煤矿智能化开发技术装备必须固本拓新,进一步攻克信息精准感知、设备智能控制以及稳定性可靠性等方面的关键技术,全面提升煤矿智能化开发技术装备水平,最终实现煤矿工作面开发无人化。