智慧礦山的建設與管理

賈文龍

摘 要：智慧礦山是在數字礦山的基礎上發展而來的，是未來礦山的發展方向。文章根據蔣家河礦深入剖析了智慧礦山建設的政策和技術現狀，分析了智慧礦山建設存在的問題，提出智慧礦山建設技術，此外，還針對如何實現高質量發展提出了政策建議。

關鍵詞：智慧礦山;建設;問題;管理;策略

1.智慧礦山建設的意義

到目前為止，采礦技術已經經歷了原始階段——機械化階段——數字化階段，正在向智慧化方向邁進。智慧化是礦山技術發展的最高形式，只有實現了智慧化、實現了危險場所的無人值守，才能極大地提高生產效率和安全水平，并從根本上實現安全礦山、幸福礦山、和諧礦山的目標。智慧化是提高生產效率、保證安全的最好手段之一。礦山技術方面，近年來有了長足的進步。在有的方面，已經在國際上達到了領先水平。只要朝著智慧礦山發展，快速行動，我們就可能搶占先機，整體上率先達到智慧礦山的領先水平。智慧礦山的建設，將可以達到下列目標：實現我國采礦技術和產品的智慧化，實現產業的大轉型、技術大提高。

蔣家河礦智慧礦山高質量發展，能夠改變傳統資源型企業發展過程中出現的粗放局面，加快企業主動轉型，建立以“知識、信息、人才”為驅動的可持續發展模式。因此，對于煤炭企業來說，開展智慧礦山建設具有重要的意義。

2.蔣家河礦智慧礦山建設背景

在過去近20年的時間里，煤炭行業作為傳統能源的代表，在信息化應用中已經取得了巨大的進展，將高新技術與傳統技術裝備、管理融合，實現產業轉型升級正成為越來越重要的發展趨勢。2016 年 11 月，國土資源部發布了《全國礦產資源規劃（2016-2020 年）》，明確提出未來 5 年要大力推進礦業領域科技創新，加快建設數字化、智能化、信息化、自動化礦山。

蔣家河礦建設以《“十三五”國家信息化規劃》為綱領，貫徹落實國家發改委、能源局等八部委《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》等相關文件，推廣應用工業機器人、智能裝備等，減少危險崗位人員數量和人員操作。推動礦山企業建設安全生產智能裝備、在線監測監控、隱患自查自改自報等安全管理信息系統。推動企業安全生產標準化達標升級。推進煤礦安全技術改造;創建煤礦煤層氣（瓦斯）高效抽采和梯級利用、粉塵治理，大中型煤礦機械化、自動化、信息化和智能化融合等示范企業，建設智慧礦山。

3.蔣家河礦智慧礦山建設

3.1智能化采煤工作面建設

煤礦綜采工作面采用液壓支架電液控制、遠距離供電供液、圖像視頻遠程跟蹤、可視化遠程控制等先進技術，搭建采煤工作面千兆通信網絡，對工作面綜采設備進行智能監測與集中控制，實現割煤、推溜、移架、運輸等工藝過程智能化，各設備實現集中、就地和遠程控制，采煤機、液壓支架、刮板機等實現協同控制和流程啟停。

3.2智能化掘進工作面建設

地質條件簡單、圍巖完整穩定的巷道，推廣應用掘、支、運三位一體高效快速掘進技術與裝備，實現掘進、支護、運輸等智能化連續平行作業，緩解礦井采掘失衡、掘錨支失衡造成的生產接續問題。地質條件一般，圍巖完整性和穩定性較差的巷道，采用綜合機械化掘進的方式，應用綜掘機、綜掘機載錨桿鉆機、連續轉載膠帶機等成套裝備，實現掘進、支護、運輸的自動化作業。圍巖堅硬的巖石巷道，采用大功率巖巷掘進機、錨桿合車、連續運輸機等成套裝備，實現掘進、支護、運輸的機械化、自動化運行。

3.3推進煤礦采掘工作面少人化

樹立“無人則安，少人則安”的理念，通過煤礦智能化采掘工作面建設，逐步實現煤礦采掘一線少人化，實現“減人、降本、提效、保安”。煤礦薄煤層和一次采全高智能化采煤工作面（工作面及進、回風巷超前支護段內）工人數減少到9人以內;綜采放頂煤智能化工作面、充填工作面（工作面及進、回風巷超前支護段內）職工人數減少到 16 人以內;智能化掘進工作面（從掘進迎頭至工作面回風流與全風壓風流混合處）職工人數減少到 9 人以內。其他采掘工作面必須滿足《煤礦井下單班作業人數限員規定（試行）》有關要求。

3.4智能化生產輔助系統建設

應用視頻監視、智能監測保護、自動控制或集中控制等技術，實現煤礦壓風機房、變電所、水泵房、原煤主運輸系統等固定場所和采掘配套運輸設備無人值守或集中控制。選煤廠推行關鍵設備與生產工藝環節的全系統、全流程智能化。對井下水、火、瓦斯、粉塵、頂板等災害進行智能監測，實現智能監測、預警與防治的智能聯動。

3.5智能化輔助運輸系統建設

積極推進井下無軌高速運輸圈、快速裝卸站和智能運輸巡檢系統建設，實現車輛精準定位、動態監控、語音調度、智能導航、安全預警、物流配送等全方位立體化管控，打造輔助運輸連續化、通用材料運輸集裝化、井下車輛調度智能化的礦井安全高效智能交通系統。

3.6煤礦安全生產管控一體化平臺建設

推進集安全生產、調度指揮、經營銷售、物資供應等為一體的煤礦安全生產管控一體化平臺建設，推廣應用井上下無線終端平臺，完善井上下工業環網，實現各自動化、智能化子系統集中操作、集中監控和統一調度。各煤炭企業建設安全、開放、數據易于獲取與高效處理的智能化大數據共享與應用平臺，實現煤礦與上級集團公司和地方煤炭監管部門的信息互聯互通和數據高效利用。

3.7煤礦機器人研發應用

加快推廣應用巡檢、選矸等技術已成熟的機器人，持續推進智能化減人、換人。逐步實現關鍵崗位機器人替代、生產過程智能控制以及井下機器人協同智能操控。

4.智慧礦山的運行管理

（1）智慧礦山日常生產管理。智慧礦山系統的綜合運行，需要礦山管理人員與控制系統來指揮調度：①促使礦山的運行與礦山的生產計劃相銜接;②調度中心，作為智慧礦山的“司令部”，指揮協調整個礦山的生產運行;③負責智慧礦山系統的日常維護和升級工作，比如數據的存儲、維護和分析，軟、硬件設備的運行維護和升級。

（2）智慧礦山的應急管理。眾所周知，井下現場情況時刻處于動態變化之中，并且危險源比較分散，規律也難以把握。在井下遇到突發事件，如水、火、瓦斯、粉塵、頂板等災害時，應立即啟動突發事件應急系統，最大程度地保證井下工作人員的人身安全。

（3）根據蔣家河礦實際情況，加強員工培訓。通過有計劃、高質量的項目培訓工作，使企業管理人員、技術人員、一線工人在最短的時間內了解、掌握該項目所涉及的相關技術知識及市場現狀，對智慧礦山建設現狀、技術架構、關鍵核心技術、建設目標等內容進行詳細解讀。讓礦方快速熟悉工作面操作和軟件系統相關功能，掌握系統相關操作，從而保證項目的實際效果，提高礦方人員對新技術、新理念的認可度，為全面實現智慧礦山打好基礎，實現蔣家河礦經濟效益的顯著提升。

5.結語

我國智慧礦山建設的不斷推進，未來 15～30年的發展，在工業互聯網、云計算大數據、人工智能、無人或少人開采等技術支撐下，新一代信息技術在礦區建設領域的應用會產生巨大的引領效果，甚至發生顛覆性的變革，煤炭企業必將實現以信息化為核心的綠色智慧礦區高質量發展，服務于全國甚至全世界。

參考文獻：

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