煤矿井下综合机械化采掘设备升级改造及智能化建设
综采工作面5G智能化控制系统改造设计
综采工作面5G智能化控制系统改造设计综采工作面5G智能化控制系统改造设计近年来，随着信息技术的快速发展，人工智能、物联网和5G通信等新兴技术的应用越来越广泛。
在煤矿行业中，5G智能化控制系统的改造设计具有重要的意义。
本文将详细介绍综采工作面5G智能化控制系统改造设计的目的、原则、内容以及对煤矿生产效率和安全生产的促进作用。
一、改造设计目的综采工作面是煤矿开采上一道重要的工序，它的安全性和高效性对整个煤矿的生产运营都具有重要影响。
传统的综采工作面控制系统在安全性和效率方面存在一些弊端，需要进行改造设计。
此外，随着5G通信技术的飞速发展，将其引入综采工作面控制系统可以进一步提升其智能化水平和实时性。
二、改造设计原则1. 安全原则：综采工作面控制系统改造设计的首要原则是保障矿工的生命安全。
改造后的系统应具备远程监控、报警和紧急救援功能，能够及时发现和处理事故隐患，提高矿工的工作安全性。
2. 高效原则：改造后的系统应能够提高综采工作面的生产效率。
通过引入5G通信技术，实现设备之间的智能互联和实时数据传输，优化生产调度和控制过程，提高生产效率和资源利用率。
3. 可靠原则：改造后的系统应具备高可靠性和稳定性，能够保证24小时连续稳定运行。
同时，考虑到煤矿工况的特殊性，系统设计应具备抗干扰、抗爆炸和抗灰尘等功能。
三、改造设计内容1. 传感器网络改造：通过部署传感器网络，实现综采工作面设备的实时数据采集和传输。
传感器网络应覆盖综采机、通风系统、液压站等关键设备，实现设备状态监测和故障预警。
2. 数据处理与分析平台建设：建设一套完善的数据处理与分析平台，实现对综采工作面数据的实时监控、分析和处理。
通过数据挖掘和机器学习等技术，提高数据处理和决策的智能化水平。
3. 通信网络改造：将传统的有线通信网络升级为5G无线通信网络，实现设备之间的高速数据传输和远程控制。
5G通信网络具有高带宽、低时延和大连接数的特点，能够满足综采工作面实时数据传输和控制要求。
煤矿机电智能化建设方案
煤矿机电智能化建设方案现代煤矿机电智能化技术日益成熟，已经成为提高煤矿生产效率、降低安全风险的关键手段。
在当前煤矿行业发展中，推动煤矿机电智能化建设不仅是必然趋势，也是迫切需求。
随着信息技术、通信技术、控制技术的不断创新与应用，不断完善，为保障矿工生命安全和煤矿生产稳定提供了重要支撑。
本文将从煤矿机电智能化建设的现状和意义、技术特点以及发展趋势等方面进行探讨，旨在为煤矿行业的智能化建设提供参考和借鉴。
首先，当前煤矿机电智能化建设已经成为全球矿业发展的共识。
随着全球资源环境形势的变化和科技革新的不断推进，煤矿行业在数字化、网络化、智能化的趋势下，亟需加快机电智能化建设步伐，提高生产效率和安全保障水平。
煤矿机电智能化建设是煤矿转型升级和智能制造的必然要求，也是实现绿色、可持续发展的关键一环。
在这一背景下，开展煤矿机电智能化建设已成为煤矿企业的迫切需求和任务。
其次，煤矿机电智能化建设具有重要的意义。
一方面，通过引入先进的信息技术、自动化技术和智能化技术，可以提高煤矿生产效率，提高资源利用效率，降低生产成本，实现可持续发展。
另一方面，煤矿机电智能化建设可以有效提升矿工劳动生产条件，减少人力劳动强度，提高工作效率，保障矿工生命安全。
此外，煤矿机电智能化建设还可以实现煤炭资源的高效利用，推动煤矿行业向智能化、数字化、绿色化方向发展，为煤矿企业的可持续发展奠定基础。
再者，煤矿机电智能化建设具有一系列的技术特点。
首先，煤矿机电智能化建设涉及多领域、多专业的技术知识，需要集成携带大量信息，实现各种设备之间的数据交流与共享。
其次，煤矿机电智能化建设需要依托多种传感器、控制器、执行器等设备，实现数据采集、数据处理、智能决策等功能，从而实现煤矿生产的智能化管理。
另外，煤矿机电智能化建设还需要充分发挥信息通信技术的作用，采用云计算、物联网、大数据等技术手段，实现设备之间的远程监控、故障诊断、优化调度等功能。
最后，煤矿机电智能化建设的发展趋势值得关注。
煤矿智能化矿井建设计划
煤矿智能化矿井建设计划一、前言随着科技的发展，智能化技术在煤矿行业的应用越来越广泛。
煤矿智能化建设旨在提高煤矿生产效率、减少事故风险、改善工作环境、节约能源等方面带来显著的经济效益和社会效益。
下文将围绕煤矿智能化矿井建设计划进行详细阐述。
二、智能化煤矿建设的意义1. 提高煤矿生产效率智能化技术能够提高煤矿设备的自动化程度，降低生产成本，提高生产效率。
通过智能化技术的应用，可以实现机械设备的远程控制和自动化操作，减少人力消耗，提高生产效率。
2. 减少事故风险煤矿事故是煤矿生产中的一大隐患，智能化技术可以通过远程监控、预警系统等方式，及时发现潜在安全隐患，减少事故发生的可能性。
3. 改善工作环境煤矿作业环境通常比较艰苦，通过智能化技术可以实现对煤矿工作环境的监控和改善，减少工人的身体损伤和职业病发生率。
4. 节约能源智能化技术可以对煤矿设备进行智能化调度，合理安排设备的运行时间和能源消耗，节约煤矿的能源成本。
以上几点都表明了智能化煤矿建设的意义，更好地实现煤矿的可持续发展。
三、煤矿智能化矿井建设计划1.智能化采煤技术的应用采煤是煤矿开采的关键环节，智能化采煤技术的应用可以提高采煤效率，减少人力成本和能源消耗，降低事故风险。
2. 智能化运输系统的建设煤矿的物资运输是一个重要的环节，智能化运输系统的建设可以实现对物资运输路线的智能调度，提高运输效率，减少煤矿的成本。
3. 智能化通风系统的建设煤矿作业环境中通风系统的建设对工人的健康和安全至关重要，智能化通风系统可以根据煤矿工作区域的实际情况智能调节通风量，保证作业环境的安全和舒适。
4. 智能化监控系统的建设通过智能化监控系统可以实现对煤矿设备和工作环境的远程监控，对煤矿生产过程中可能出现的问题进行实时预警，提高煤矿的安全性和生产效率。
5. 智能化设备的引进智能化煤矿建设需要引进一系列智能化设备，如智能化采煤机、智能化输送带等，这些设备的引进可以实现煤矿生产的自动化和智能化，提高生产效率。
煤矿智能化建设改革实施方案
煤矿智能化建设改革实施方案1. 煤矿智能化建设的背景和目标随着科技的不断进步和应用，煤矿智能化建设成为提高生产效率、增强安全防范能力的重要举措。
本方案旨在推动煤矿智能化改革实施，提升煤矿生产管理水平和安全生产能力。
2. 煤矿智能化改革的主要内容2.1 矿井智能监测系统的建设通过引入先进的传感器技术和数据处理技术，实现矿井内多参数的实时监测和数据采集，提高生产过程中的安全性和效率。
2.2 智能化设备的应用与升级运用新一代智能化设备，如智能采煤机、智能化输送系统等，提高设备的自动化程度、智能化水平，降低劳动强度和生产成本。
2.3数字化管理系统的构建建立全面覆盖的数字化管理平台，集成煤矿生产管理、安全管理、设备维护等信息，实现数据的实时共享和管理决策的科学化。
2.4智能化安全监控系统的建设建立智能化安全监控系统，通过智能化摄像头、传感器等设备对矿井生产环境进行实时监测，及时发现和预警各种安全隐患。
3. 实施方案的主要措施3.1 加强技术研发和创新支持加大对智能化矿井设备和系统的研发投入，提升技术水平和产业竞争力，推动煤矿智能化建设的发展。
3.2 加强人才队伍建设培养一批熟悉煤矿智能化技术的专业人才，提供技术支持和培训，推动煤矿智能化改革实施。
3.3 加强政策引导和支持制定相关政策，鼓励企业加大对煤矿智能化建设的投入，提供财政、税收等方面的支持政策，推动改革实施。
3.4 加强监督管理和安全保障建立健全煤矿智能化建设的监督管理机制，加强对智能化设备和系统的安全评估和监控，确保煤矿生产的安全可控。
4. 实施方案的预期效果通过煤矿智能化建设的改革实施，预计能够提高煤矿生产效率，降低生产成本，改善安全环境，推动煤矿行业的可持续发展。
煤矿智能化改造方案
XX煤业有限公司实现综采工作面智能化改进方案设备改进及要求一、液压支架实现电液控制系统：电控系统、电液控换向阀、自动反冲洗过滤器、红外线采煤机位置监测系统、矿用隔爆兼本质安全型稳压电源、隔离耦合器、液压支架电液装置控制器、压力传感器、行程传感器等及系统内各主要元件（主阀、反冲洗过滤器各传感器）不锈钢安装架等。
自动化控制系统实现对工作面设备，包括采煤机、液压支架、刮板输送机、破碎机、转载机、移变、组合开关、泵站、变频器等设备工作状态的实时监测，同时提供整个井下自动化系统的故障报警与记录，便于工作人员及时发现与解除故障，提高井下生产效率。
主要包括：顺槽主控计算机系统、矿井上下数据传输系统、摄像头、网络交换机、综合接入器及各主要设备不锈钢安装架等。
①支架配置电液控制系统，选用优质成熟产品，能够完成支架的各种动作功能，电液控制系统显示菜单语言为中文。
②中部支架配备喷雾系统，由电液控换向阀独立控制，实现架前自动辅助采煤机喷雾。
③支架可实现成组程序自动控制，包括成组自动移架、成组自动推溜、成组自动伸收护帮板、成组自动喷雾；能够实现任意截深自动推溜、拉架实现邻架/隔架的电控操作及邻架自动操作，实现本架电磁阀按钮的手动操作；具有无线遥控动作功能，配置遥控器。
④电液控制系统设有声音报警、急停、本架闭锁及故障自诊断显示功能，具备初撑力自动保持功能，补偿初撑力可调（不超过泵压），立柱的初撑力补偿功能可单独设置和屏蔽；具备自动可调带压移架功能。
⑤配备红外线发射、接收装置，可与工作面采煤机实现联合自动动作，支架能满足与采煤机、刮板机进行自动割煤要求。
红外线传感器使用不锈钢抱箍安装在立柱上，每架1套。
⑥对立柱的工作压力、推移千斤顶的行程、采煤机的位置、方向进行监测，能在井下主控计算机上显示并能够接入井上下数据传输系统。
⑦支架电液控制系统本身信息及需要上传的其它综采设备（采煤机、刮板输送机、转载破碎机、乳化液泵站、组合开关等设备）信息能够通过井上下数据传输系统上传到地面并在井下和井上计算机上显示，接入到矿井自动化系统，向其提供数据格式，采用标准OPC协议；电控系统为非主-从机型，当工作面控制系统与顺槽控制主机断开后，仍能完成各种操作功能和操作模式设置。
煤矿智能化建设指南
煤矿智能化建设指南（2021年版） 目 录 一、总体要求 .......................................................................................... 1 （一）指导思想 ....................................................................................... 1 （二）基本原则 ....................................................................................... 1 （三）建设目标 ....................................................................................... 2 二、煤矿智能化总体设计 ..................................................................... 4 （一）井工煤矿智能化总体设计 ........................................................... 5 （二）露天煤矿智能化总体设计 ........................................................... 6 （三）选煤厂智能化总体设计 ............................................................... 7 （四）井工煤矿、露天煤矿和选煤厂建设要求 ................................... 9 三、煤矿智能化建设内容 ................................................................... 10 （一）井工煤矿智能化建设内容 ......................................................... 10 （二）露天煤矿智能化建设内容 ......................................................... 27 （三）选煤厂智能化建设内容 ............................................................. 37 四、保障措施 ........................................................................................ 39 （一）组织保障 ..................................................................................... 39 （二）制度保障 ..................................................................................... 39 （三）技术保障 ..................................................................................... 40 （四）资金保障 ..................................................................................... 40 （五）人才保障 ..................................................................................... 41 为贯彻落实《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》（发改能源﹝2020﹞283号，以下简称《指导意见》），科学规范有序开展煤矿智能化建设，加快建成一批多种类型、不同模式的智能化煤矿，制定本指南。 一、总体要求 （一）指导思想 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，认真贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神，深入落实“四个革命，一个合作”能源安全新战略，坚持新发展理念，加快新一代信息技术与煤炭产业深度融合，推进煤炭产业高端化、智能化、绿色化转型升级，实现煤炭开采利用方式的变革，提升煤矿智能化和安全水平，促进煤炭行业高质量发展。 （二）基本原则 ——分类建设，分级达标。针对我国煤矿智能化建设基础与生产条件复杂多样、发展不平衡不充分等现状，坚持分类建设和分级达标相结合，建立健全智能化煤矿建设、评价、验收与奖惩机制，全面推进煤矿智能化建设。 ——因矿施策，培育典型。创新智能化煤矿建设与管理模式，重点突破适用于不同条件的智能化技术与装备，培育建设一批智能化示范煤矿，形成可复制、可推广的建设模式和经验，发挥智能化示范煤矿的带动作用。 ——系统规划，全面推进。加强煤矿智能化顶层设计，科学制定实施煤矿智能化建设与升级改造方案，加大煤矿智能化技术资金投入、人才投入和政策支持力度，提升煤矿智能化技术装备的成熟度与可靠性，全面提升煤矿智能化水平。 ——以人为本，安全高效。坚持把煤矿减人、增安、提效和提高职工的幸福感与获得感作为智能化煤矿建设的根本目标，通过实施新一代信息技术提高煤矿智能化水平，促进煤矿安全、质量、效率与效益的稳步提升。 （三）建设目标 按照《指导意见》提出的三阶段目标，重点突破智能化煤矿综合管控平台、智能综采（放）、智能快速掘进、智能主辅运输、智能安全监控、智能选煤厂、智能机器人等系列关键技术与装备，形成智能化煤矿设计、建设、评价、验收等系列技术规范与标准体系，建成一批多种类型、不同模式的智能化煤矿，提升煤矿安全水平。 1.井工煤矿智能化建设目标 对于晋陕蒙等大型煤炭基地的生产煤矿，应全面进行智能化升级改造，重点提高采煤工作面智能化水平、掘进工作面减人提效和远程控制、智能安全生产水平，井下水泵房、变电所等固定岗位全部实现无人值守作业，形成基于综合管控平台的智能一体化管控；对于中东部矿区等建设基础较薄弱的生产煤矿，重点进行基础信息系统、机械化+智能化的采掘系统、重大安全隐患的智能预警系统、智能安全监测系统等建设，实现减人、增安、提效；对于云贵基地的煤矿，应尽快实施智能化改造，重点进行危险、繁重岗位机器人替代，提升矿井本质安全水平。新建煤矿应先行开展煤矿智能化顶层设计，采用先进生产工艺、技术与装备，全面建设信息基础设施、智能化生产系统、智能化综合管控平台等，形成完整的智能化煤矿安全高效运维体系。 2.露天煤矿智能化建设目标 生产煤矿重点提升基础网络、数据中心、感知系统、智能装备、机器人等建设，重点建设远程操控系统、无人驾驶系统、远程运维系统、综合管控系统等，实现开采环境数字化、剥采装备智能化、生产过程遥控化、信息传输网络化和经营管理信息化。新建露天矿应高起点建设信息基础设施，构建露天矿信息传输、处理、存储平台和集中管控体系，开采过程实现远程智能控制，建设露天煤矿智能化综合管控平台，实现基于大数据分析、云计算、数字孪生为基础的智能开采。 3.选煤厂智能化建设目标 已建选煤厂应进行基础设施升级，以主要工艺环节、重要装备、安全防控智能化为建设重点，开展无人操作设备、无人值守系统的研发与应用，提高洗选工艺过程的智能化水平。鼓励新建选煤厂开展基于BIM技术的数字化设计与施工管理，建设选煤专家知识库，开展重点生产单元、管理过程的智能化，形成完善的洗选过程智能感知、智能控制、智能管理与智能决策，主要工艺环节、主要操作岗位及重要设备实现智能无人操控，建成安全、节能、环保的智能化选煤厂。 二、煤矿智能化总体设计 智能化煤矿将人工智能、工业互联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发技术进行深入融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等全过程的智能化运行。新建煤矿及生产煤矿应根据矿井建设基础，制定科学合理的煤矿智能化建设与升级改造方案，明确智能化煤矿建设的总体架构、技术路径、主要任务与目标。 智能化煤矿应基于工业互联网平台的建设思路，采用一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心，面向不同业务部门实现按需服务。井工煤矿、露天煤矿开展智能化建设可参考图1所示技术架构。
联盟煤矿智能化升级建设实施方案
联盟煤矿智能化升级建设实施方案目录1.内容描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.1 项目背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.2 项目目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.3 技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.4 预期成果与效益．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62.总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 2.1 智能化建设的总体框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 2.2 智能化升级的主要内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82.3 智能化升级的实施步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．103.关键技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11 3.1 自动化控制系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 3.2 物联网技术应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 3.3 人工智能与数据分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．153.4 安全监测与预警系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．164.硬件设施改造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 4.1 矿井通风与供气系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 4.2 井下运输与提升系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19 4.3 电气设备与自动化装备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．214.4 通信与监控网络．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．225.软件平台开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．245.1 智能决策支持系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．255.2 生产调度管理系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．265.3 安全监控与应急响应系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．275.4 数据管理与分析平台．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．286.人员培训与管理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．296.1 员工技能培训计划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．316.2 智能化操作规程制定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．326.3 管理人员职责调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．346.4 激励机制与考核体系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．347.安全与环保措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．357.1 安全风险评估与预防．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．367.2 环境保护措施实施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．377.3 应急预案与事故处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．388.经济效益分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．398.1 成本效益分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．408.2 投资回报预测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．428.3 长期运营成本控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．439.项目管理与协调．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4410.总结与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45 10.1 项目总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46 10.2 存在问题与挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47 10.3 未来发展方向及建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．481. 内容描述本实施方案旨在全面规划和指导联盟煤矿的智能化升级建设，确保矿井生产过程的自动化、信息化和智能化水平得到显著提升。
煤矿智能提升工程方案范文
煤矿智能提升工程方案范文1. 背景随着煤矿开采的深入，安全生产已经成为煤矿企业面临的一个重要挑战。
传统的煤矿生产方式存在着较大的安全隐患，且劳动强度大、效率低，成本高。
因此，煤矿企业迫切需要引入现代化的智能化技术和设备，提高生产效率、减少劳动强度、降低生产成本，提升整体竞争力。
2. 目标本文旨在为煤矿企业提供智能提升工程方案，从智能设备、信息化管理、自动化生产等方面对煤矿进行全面升级，提高生产效率，降低生产成本，提升生产安全水平，实现智能化生产和管理。
3. 智能设备3.1 智能化采煤机引入智能化采煤机，利用先进的传感器技术和自动控制技术，实现对采煤机的智能控制。
通过对煤层的实时监测，智能采煤机能够根据煤层条件自动调整工作参数，实现自适应作业，提高采煤效率和安全性。
3.2 智能化矿用车辆采用智能化矿用车辆，配备先进的导航系统和雷达感应器，实现自动导航和避障功能，提高矿场运输效率，减少人员伤亡事故。
3.3 智能化安全监测系统建立煤矿智能化安全监测系统，利用现代化的传感器技术和监控系统，对矿区的气体浓度、温度、湿度等进行实时监测，并能够自动报警和采取相应的措施，有效避免矿井事故的发生。
4. 信息化管理4.1 建立煤矿信息平台建立煤矿信息平台，集成企业各个环节的信息，如生产计划、库存管理、设备维护等，实现信息的共享和统一管理，提高生产效率，降低管理成本。
4.2 实施ERP系统引入企业资源计划(ERP)系统，实现对生产、采购、仓储、销售等各个环节的集成管理，提高资源配置效率和管理水平，降低企业成本。
4.3 数据分析与挖掘利用大数据技术，对煤矿生产数据进行分析和挖掘，发现生产过程中的潜在问题和隐患，为企业的生产决策提供科学依据。
5. 自动化生产5.1 智能化掘进系统引入智能化掘进系统，利用先进的遥控技术和自动化控制技术，实现对掘进设备的远程控制和自动化作业，提高掘进效率，降低人员伤亡风险。
5.2 智能化选煤设备采用智能化选煤设备，利用先进的分选技术和自动控制技术，实现对煤炭的智能分选，提高煤质的提取率和矸石的回收率，降低煤矿选煤过程中的环境污染。
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煤矿井下综合机械化采掘设备升级改造及智能化建设作者：张剑来源：《今日自动化》2021年第10期[摘要]采掘设备智能化是煤炭行业的发展方向，也是煤炭行业转型升级的必然要求。
随着我国经济和科技发展，5G技术和大数据分析也逐渐进入煤矿生产系统。
通过在掘进系统中增加感知源器件和执行源器件，能够实现掘进机械的智能化操作。
文章将基于此探讨煤矿井下综合机械化采掘设备升级改造及智能化建设。
[关键词]煤矿;采掘设备;智能化[中图分类号]TD632 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）10–00–02Upgrading and Intelligent Construction of Comprehensive MechanizedMining Equipment in Underground Coal MinesZhang Jian[Abstract]Intelligent mining equipment is the development direction of the coal industry， and it is also an inevitable requirement for the transformation and upgrading of the coal industry. With the development of my country's economy and technology， 5G technology and big data analysis have gradually entered the coal production system. By adding the sensing source device and the execution source device in the tunneling system， the intelligent operation of the tunneling machine can be realized. Based on this， this article will discuss the upgrading and intelligent construction of comprehensive mechanized mining equipment underground in coal mines.[Keywords]coal mine; mining equipment; intelligence隨着我国经济转型，煤炭企业也在谋求升级和转型。
智能采掘设备能够最大限度地提高煤矿生产的效率和质量，同时还能缩减井下作业人员规模，降低采矿成本。
国家对智能化煤矿建设有详细规划，即计划在2025年之前，形成智能化决策、智能化运行、智能化监管的智能化系统;在2035年之前全面完成智慧煤矿建设。
目前煤矿智能化建设仍在试验阶段，人工智能、大数据运算、5G技术还未与煤矿工业达成深度融合。
1 煤矿采掘技术现状根据地质条件变化，煤矿采掘的难度和需要的机械设备也有所不同。
但是从实际情况来看，大部分的煤矿施工都十分复杂，要实现采掘设备全智能化有很大难度。
在现阶段的技术背景下，智能采掘设备主要集中在部分采掘技术中，已经能够有效提高采掘效率和质量。
1.1 采掘系统发展历程我国煤炭开采历史较西方发达国家较晚，在20世纪中期仍然还在采用人工打眼、支护等方式进行煤矿开采，挖掘效率很低。
铲斗后卸式装岩机在20世纪60年代后开始投入使用，虽然运输效率没有得到提高，支护技术手段也十分落后，但大机械替代了部分人力劳作，减少了煤炭行业对人力的需求。
20世纪70年代后期，煤炭行业真正走入了大机械时代，许多国际先进的挖掘设备引入我国，简化了煤炭采掘流程，有效提高了煤炭采掘效率和质量。
1.2 岩巷施工作业现状当前我国岩巷施工主要有两种方式：一种是传统的钻爆法。
钻爆法开采是我国使用范围最广泛的煤炭开采方式。
其优点是机械构造简易、可靠性和可调整性较强，同时还具有维修方便和成本较低等优点。
但是这种煤炭开采方式需要用到大量的劳动力且施工周期较长。
另一种是岩石平巷作业法。
这种采掘方法机械化程度很高，其优点在于采掘效率高、人力成本少，缺点在于采掘机械体型较大，在维修和变更采掘计划时缺乏灵活性，不适用于小型煤矿开采。
1.3 现有的高效掘进方式当前比较高效的掘进方式主要有3种：①煤岩巷综合机械化掘进，这种掘进方式是我国应用广泛的掘进方式之一，适用范围很广。
②连续采煤机与锚杆钻车配套作业线，适用于较为特殊的煤矿作业。
③掘锚一体化掘进。
这种掘进方式功能十分完善，不仅可以实现连续切割运输和支护作业，还具有转载、转向除尘等其他功能，适合全硬岩煤巷采掘。
2 智能采掘系统2.1 系统功能智能采掘系统主要依靠感知元器件和执行元器件实现掘进机器的智能化操作。
在现阶段的技术背景下，通过大数据技术和影像采集技术，掘进机械已经可以实现可视化操作、自动化操作和远程操作。
其具体功能包括：远程遥控操作、智能定位和安全系统、自动化控制和速度调节操作、远程监控等。
2.2 系统组成智能采掘系统主要由主控层、网络层和设备层组成，包括主控、感知、防撞、定位、遥控、预警、通讯和集控8个单元。
主控层是相关操作人员和计算机进行直接交互的窗口。
计算机主要负责对采掘系统运行过程中的各种数据进行收集、分析和处理，并将这些信息处理成图表图像声音和视频，方便操作人员读取。
设备层就是进行采掘作业和实现智能化操作的各种设备，这个系统包含各类感知元器件、网络设备、监控设备和各种型号的采掘设备。
需要注意的是设备层中的智能监控和导航设备。
智能监控和导航设备是智能采掘系统的设备核心，通过有源监控设备和无源导航设备，可以将煤巷的情况清晰地展现出来，并进行精准定位，再加上自主识别设备和多种传感器的配合，能够使采掘操作更加精准和智能。
网络层是数据传播和汇聚的中心，又称为通信层，其主要功能是實现设备和主控层之间的交流，是二者沟通的桥梁。
即将监测数据传递到计算机中，再将操作人员的指令传达给设备层，由此完成二者的交流。
主控单元。
这个单元是整个智能化采掘系统的核心。
通过对整个掘进工程的数据和进度采集分析，实现对其他单元的调度和控制，具体功能有采掘进度安排、采掘工艺编排、采掘计划设计等。
感知单元。
这个单元如同整个智能化采掘系统的眼睛，主要负责通过各类影像设备和感知源器件对采掘设备运行和采掘进程的相关数据进行采集和分析，为主控单元提供数据参考。
定位单元。
定位单元主要通过收集采掘设备的走位、对比预设掘进参数，为掘进设备行走调节提供参考。
防撞单元。
防撞单元又称为设备安全单元，主要负责采集采掘设备机身周围数据，通过分析周边地理环境，防止采掘设备和周围岩石发生碰撞。
遥控单元。
遥控单元是采掘系统实现智能化的关键单元，遥控单元包含两个部分：一部分是利用互联网实现采掘设备的可视化控制;另一部分是利用计算机实现司机与采掘机械的远程采掘操作。
预警保护单元。
预警保护单元是通过对比预设数据和实时采集数据之间的差别，及时发现采掘设备或采掘过程中可能存在的问题，并针对这些问题发出预警，实现故障告警停机，故障预警牵停等功能。
通信单元。
通信单元的实时性和准确性影响着整个采掘系统效率跟安全。
通信单元主要包括两个内容：①机械设备各部件之间的通信;②主控层和设备层之间的数据传输。
集控单元。
集控单元属于联合控制单元，通过对采掘设备机身数据采集，实现对皮带机、局扇风机预计掘进工艺的联动闭锁。
司机可以在集控室中通过视频实时监控实现对采掘机械的远程可视化采掘操作。
3 智能采掘系统加强和升级3.1 加强人机交互界面标准的可视化系统都具有图显功能，庞大的监控系统具有画面切换、画面导航等功能，便于管理人员读取监测数据和画面情况。
在较新的智能监控系统中，画面不仅具备平面画面和线路示意图，还能进行三维建模还原空间地理画面。
这种建模功能不同于实时监控画面，是以采掘线路为主要显示内容的建模画面，更具直观性和参考性。
在画面内容的基础上，画面显示也十分全面，除了能够显示采掘设备运行状态之外，还能对采掘线路进行显著着色，能够帮助管理人员发现采掘中的问题。
这样的人机交互界面方便读识，对操作人员十分友好。
3.2 加强用户管理设计通过站控层可以实现对不同用户开放不同权限，这个功能能够将专业人员、管理人员以及普通工作人员区分开，限制非专业人员的实用权限。
例如：在某一采掘设备上设置权限，只允许具有操作口令的专业人员对其进行操作，就能有效防止非操作人员的误操作，能够有效保障采掘系统的安全性和可靠性，减少非专业因素对采掘安全的影响。
3.3 加强数据采集处理设计采掘监控系统对采掘施工数据采集是实时的，这里的数据采集处理设计主要包括3个层次：①对数据的采集和收集;②将收集到的数据进行分析，处理成可供管理人员读取的数据;③对重要数据进行存储和加强显示。
3.4 加强记录和故障报警设计智能采掘监控系统最为强大的功能，除了能够对采掘系统的监控之外，还有强大的数据存储和处理能力。
这种能力主要体现在其能够将所有采掘情况、方向变化以及人员操作等因素全部记录下来，生成运行记录。
在故障发生时，能够将故障时间、位置和工作人员操作信息记录下来，同时还具备声音报警功能。
这项强大的设计不仅能够帮助工作人员第一时间发现故障，还能为维修人员溯源故障原因和追究岗位责任提供准确的数据参考。
3.5 加强信息保护功能设计加强信息保护这个功能可以说是一项定制功能。
可以通过设置保护定制和保护动作，对煤矿的采掘运行状况信息进行保护，并实时生成运行报告、故障报告、处理报告以及报警报告等。
4 智能采掘系统未来展望现阶段，人工智能和大数据运算在掘进技术中的应用还停留在较为浅层的阶段，数据的采集效率、数据全面性和精准性以及数据传输的效率尚不能支撑起智慧采掘系统，无法实现包括自动截割、智能挖掘在内的自动化操作。
但远程遥控系统的实现充分说明了数据通信链路通畅能够实现掘进动作控制，随着5G技术的发展，对设备控制精度和控制范围会有质的提升。
相信在不久的将来，可以实现由井下掘锚机、多臂锚杆钻车、破碎转载机、可弯曲胶带转载机组成的配备通风除尘、控制通讯等设备一体化的高效快速掘进系统，甚至实现掘进设计和掘进施工的全自动化、全机械化，大幅度减少人力的使用。
5 结束语煤炭行业是我国主要的能源行业之一，其与人们的生活、城市的发展息息相关。
随着互联网云计算和大数据等信息化技术产生和发展，我国的煤矿行业正在不断进步，完成从劳动密集型向技术密集型行业的转变。
而感知识别、数据进度、掘进参数和采掘决策以及多系统协调仍然是现阶段的智能采掘系统面临的主要问题。