智慧礦山電子版本

智慧礦山智慧礦山一，什么是智慧礦山智慧就是對(duì)事物能迅速、靈活、正確地理解和處理的能力。智慧礦山就是對(duì)生產(chǎn)、職業(yè)健康與安全、技術(shù)和后勤保障等進(jìn)行主動(dòng)感知、自動(dòng)分析、快速處理的無人礦山。智慧礦山是本質(zhì)安全礦山、高效礦山、清潔礦山;礦山的數(shù)字化、信息化是智慧礦山建設(shè)的前提和基礎(chǔ)，智慧礦山的建設(shè)是逐步實(shí)現(xiàn)的，具有明顯的階段性。二，智慧礦山的基本構(gòu)架智慧礦山包括了礦山的各個(gè)方面，按照通常的劃分方法，可以分為三個(gè)方面，就是智慧生產(chǎn)系統(tǒng)、智慧職業(yè)健康與安全系統(tǒng)、智慧技術(shù)與后勤保障系統(tǒng)。1智慧生產(chǎn)系統(tǒng)包括智慧主要生產(chǎn)系統(tǒng)和智慧輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，智慧主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括采煤工作面的智慧化和掘進(jìn)工作面的智慧化，對(duì)于煤礦來講，就是以無人值守采煤掘技術(shù)為代表的智慧綜采工作面和無人掘進(jìn)工作面。對(duì)于非煤礦山來講，可能是以智慧爆破采礦為代表或者以自動(dòng)機(jī)械采礦技術(shù)為代表的無人采礦工作面和無人掘進(jìn)工作面系統(tǒng)。智慧主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括：智慧采煤工作面方面可以分為：智慧薄煤層無人工作面系統(tǒng)、智慧中厚煤層無人工作面系統(tǒng)、智慧綜采放頂煤無人工作面系統(tǒng)、智慧充填開采工作面系統(tǒng)等。非煤礦山智慧采礦工作面智慧任務(wù)爆破爆破采礦方面和智慧無人機(jī)械開采工作面。智慧掘進(jìn)工作面主要有：智慧機(jī)械無人掘進(jìn)掘進(jìn)工作面，和智慧炮掘無人工作面。1.1.2智慧生產(chǎn)輔助系統(tǒng)就是以無人值守為主要特征的智慧運(yùn)輸系統(tǒng)（含皮帶運(yùn)輸、輔助運(yùn)輸）智慧提升系統(tǒng)、智慧供電系統(tǒng)、智慧排水系統(tǒng)、智慧壓風(fēng)系統(tǒng)、智慧通風(fēng)系統(tǒng)、智慧調(diào)度指揮系統(tǒng)、智慧通訊系統(tǒng)等。2智慧職業(yè)安全健康系統(tǒng)近年來，我國(guó)礦山安全水平已經(jīng)獲得了巨大提高，安全管理的目標(biāo)也從“減少事故，減少死亡”，提高到“潔凈生產(chǎn)，關(guān)愛健康”的高度。從對(duì)于職業(yè)生命的關(guān)注，上升到對(duì)職工健康、幸福關(guān)愛。礦山的職業(yè)健康與安全包含了環(huán)境、防火、防水、等多個(gè)方面，子系統(tǒng)眾多包含如下子系統(tǒng)：智慧職業(yè)健康安全環(huán)境系統(tǒng)，智慧防滅火系統(tǒng)、智慧爆破監(jiān)控系統(tǒng)、智慧潔凈生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)、智慧沖擊地壓監(jiān)控系統(tǒng)、智慧人員監(jiān)控系統(tǒng)，智慧通風(fēng)系統(tǒng)、智慧水害監(jiān)控系統(tǒng)、智慧視頻監(jiān)控系統(tǒng)，智慧應(yīng)急救援系統(tǒng)，智慧污水處理系統(tǒng)等等。3智慧技術(shù)與后勤保障系統(tǒng)為了煤礦生產(chǎn)安全提供技術(shù)保障和支持的系統(tǒng)，我們稱為保障系統(tǒng)。保障系統(tǒng)分為技術(shù)保障系統(tǒng)、管理和后勤保障系統(tǒng)。智慧技術(shù)保障系統(tǒng)是指地、測(cè)、采、掘、機(jī)、運(yùn)、通、調(diào)度、計(jì)劃、設(shè)計(jì)等的信息化、智慧化系統(tǒng)等。智慧管理和后勤保障系統(tǒng)，智慧化的礦山管理后后勤保障系統(tǒng)，是指針對(duì)礦山的智慧化ERP系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、生活管理、考勤系統(tǒng)等。三，智慧礦山的主要特點(diǎn)1“無人”是智慧礦山的最高形式智慧礦山的顯著標(biāo)志就是“無人”，就是開采面無人作業(yè)、掘進(jìn)面無人作業(yè)、危險(xiǎn)場(chǎng)所無人作業(yè)、大型設(shè)備無人作業(yè)，直到整座礦山無人作業(yè)。整個(gè)礦山的各個(gè)方面都在智慧機(jī)器人和智慧設(shè)備下操作完成。2智慧礦山建設(shè)的階段性礦山技術(shù)發(fā)展的階段性礦山技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷了四個(gè)階段，就是原始階段--機(jī)械化化階段--數(shù)字化信息化階段--正在向智慧化階段邁進(jìn)。智慧就是具有人類一樣的思維能力，就是可以代替人處理復(fù)雜的工作，就是“無人”，智慧礦山能夠主動(dòng)的感知、自動(dòng)分析、并能夠正確快速地處理的礦山系統(tǒng)。信息化數(shù)字化與智慧化的區(qū)別標(biāo)志就是是否實(shí)現(xiàn)了“無人”。智慧礦山發(fā)展的階段性智慧礦山的發(fā)展是是一個(gè)不斷進(jìn)步的過程，而且隨著科技水平的提高，智慧化的程度也將不斷提升。我們認(rèn)為智慧礦山的建設(shè)可劃分為四個(gè)階段。一是單個(gè)系統(tǒng)、單項(xiàng)技術(shù)的智能化，實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)、一個(gè)崗位的“點(diǎn)上的無人”。二是多個(gè)系統(tǒng)的智慧化，實(shí)現(xiàn)部分系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)”面上的無人”。三是實(shí)現(xiàn)“一個(gè)礦井的無人”。就是井下生產(chǎn)、安全、后勤系統(tǒng)的全面無人。四是實(shí)現(xiàn)“礦區(qū)系統(tǒng)的無人”。實(shí)現(xiàn)包括礦井生產(chǎn)安全、洗選、運(yùn)輸?shù)鹊V區(qū)一級(jí)系統(tǒng)無人作業(yè)。在此條件下，隨著技術(shù)的進(jìn)步，各個(gè)環(huán)節(jié)的無人技術(shù)還將不斷進(jìn)步和優(yōu)化，達(dá)到更高的效率。四，我國(guó)智慧礦山建設(shè)的基礎(chǔ)與現(xiàn)狀1智慧無人開采技術(shù)的現(xiàn)狀引進(jìn)了一些國(guó)外的無人采面工作面系統(tǒng)，代表煤礦是2000年鐵法小青礦、2003年馬蘭、2005年大同引進(jìn)DBT刨煤機(jī)自動(dòng)工作面。2005年神化神東公司先后建成榆家梁煤礦哈拉溝半截深、補(bǔ)連塔全截深工作面。自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研發(fā)，山西科達(dá)自動(dòng)化等公司為代表的國(guó)內(nèi)廠家，積極投入無人采面工作面的研發(fā)，取得可喜成績(jī)，已經(jīng)有十多個(gè)工作面裝備。存在問題，一是我國(guó)煤礦地質(zhì)條件復(fù)雜（例如具有特厚、厚、中厚、薄煤層等不同條件），需要針對(duì)不同地質(zhì)條件研發(fā)不同的設(shè)備，在遠(yuǎn)程控制、環(huán)境探測(cè)、數(shù)據(jù)分析等方面還有一些關(guān)鍵技術(shù)需要突破。在非煤礦山方面，主要采用爆破采礦技術(shù)。實(shí)現(xiàn)智慧化的方向應(yīng)該是智慧無人爆破系統(tǒng)和智慧機(jī)械開采兩個(gè)方向。2智慧無人掘進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)狀當(dāng)前巖石掘進(jìn)作業(yè)生產(chǎn)線，煤巷綜掘技術(shù)代表著掘進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)有水平。在智慧化方面，缺少無人掘進(jìn)機(jī)械，也缺少無人爆破掘進(jìn)工作面技術(shù)。但是，在掘進(jìn)機(jī)的信息化、噴漿機(jī)器、智能爆破技術(shù)等方面具有一批新的成果。3智能輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的的現(xiàn)狀輔助系統(tǒng)的智慧化工作，近年來發(fā)展迅速，無人排水系統(tǒng)、無人供電系統(tǒng)、無人皮帶集中控制系統(tǒng)、無人壓風(fēng)系統(tǒng)、無人提升系統(tǒng)、主風(fēng)機(jī)無人系統(tǒng)等在一些煤礦安裝使用。山東能源集團(tuán)等在礦井調(diào)度指揮、通訊方面進(jìn)行了智能化建設(shè)，實(shí)施了地”礦山工程、礦井“一卡通、物聯(lián)網(wǎng)”工程，在通訊技術(shù)方面，裝備了井下無線通訊、有線通訊、廣播通訊以及井下千兆光纖環(huán)網(wǎng)通訊系統(tǒng)。山西、河南、安徽等省，以及神化、中煤等大型國(guó)有煤礦也推出了一些智能輔助系統(tǒng)。4智能職業(yè)健康與安全監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀一、智能激光感知技術(shù)，由激光驅(qū)動(dòng)的傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)無電無人工作，無電傳輸，免維護(hù)。是傳感技術(shù)的革命性進(jìn)步。二、智能二氧化碳防滅火系統(tǒng)，在易操作性，防滅火效果等方面大大超過了氮?dú)夥罍缁鸺夹g(shù)。三、智能爆破技術(shù)，依照本質(zhì)安全理念，智慧控制的理念，實(shí)現(xiàn)了對(duì)爆破全過程的自動(dòng)監(jiān)控自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)了“爆破本質(zhì)安全，不安全就不能爆破”。數(shù)碼雷管技術(shù)、智能炸藥技術(shù)也取得了快速發(fā)展。四、無線傳感與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)就是一種基于無線傳輸、自動(dòng)組網(wǎng)技術(shù)的傳感器組合系統(tǒng)，傳感器的無線化和自動(dòng)組網(wǎng)功能大大提高了安裝使用的效率和適應(yīng)性，為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的獲取傳輸、利用，提供了更加方便的技術(shù)手段，開拓了更加廣闊的空間。五、智能清潔生產(chǎn)技術(shù)方面，主要發(fā)展了智能防塵技術(shù)，包括注水技術(shù)和設(shè)備、凈水技術(shù)和設(shè)備、噴霧添加劑、風(fēng)流控制技術(shù)、粉塵監(jiān)控技術(shù)等等，對(duì)于綜采、綜掘、普掘、普采作業(yè)工作面的防塵、降塵、除塵都產(chǎn)生了非常好的效果，使煤礦的生產(chǎn)安全環(huán)境由重污染，快速向潔凈生產(chǎn)方向轉(zhuǎn)變。六、智能沖擊地壓防治技術(shù)，沖擊地壓是最近幾年才越來越突出的一種災(zāi)害，在山東等開采深度大的礦井引起了多起事故。在這方面，一方面引進(jìn)波蘭等一些國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)，另一方面北京科大、山東科大、中國(guó)礦大等，做出了深入的研究，形成了基本成熟的理論體系模型和相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，正在使這一新的災(zāi)害獲得控制。七、智能人員監(jiān)控技術(shù)，正在發(fā)展的精確定位系統(tǒng)，將改變現(xiàn)有人員管理系統(tǒng)定位不準(zhǔn)或者不能定位的缺點(diǎn)，擴(kuò)大人員管理系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。八、智能通風(fēng)系統(tǒng)方面，在自動(dòng)風(fēng)門、主扇風(fēng)機(jī)變頻自動(dòng)控制、局扇自動(dòng)控制、通風(fēng)參數(shù)監(jiān)測(cè)、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)解算和整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)控制等方面，都進(jìn)行了一些深入研究，其目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)全礦井通風(fēng)系統(tǒng)的智慧化，無人值守，自動(dòng)調(diào)節(jié)。九、智能水害監(jiān)控的技術(shù)，有水文監(jiān)控系統(tǒng)、水害探測(cè)系統(tǒng)、自動(dòng)排水系統(tǒng)等進(jìn)步。十、智慧視頻監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)展了基于無線傳輸?shù)南到y(tǒng)、光纖數(shù)碼傳輸系統(tǒng)、海量圖片的儲(chǔ)存識(shí)別系統(tǒng)，并向高速攝像、自動(dòng)臉譜識(shí)別方向快速發(fā)展。十一、應(yīng)急救援智能化、通訊、人員探測(cè)等技術(shù)方面也有較好的發(fā)展。十二、在環(huán)境保護(hù)方面，快速發(fā)展了污水處理、矸石處理、除塵等技術(shù)。十三、在安全距離智能監(jiān)控方面，正在向自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)成圖方面發(fā)展。5智能技術(shù)、后勤保障系統(tǒng)的現(xiàn)狀礦山的保障系統(tǒng)我們認(rèn)為有技術(shù)保障、后勤保障等方面。在技術(shù)保障方面發(fā)展了地測(cè)、通風(fēng)、設(shè)計(jì)、供電等軟件管理系統(tǒng)，后勤方面有財(cái)務(wù)管理、設(shè)備管理、庫房管理等等多個(gè)系統(tǒng)。但是，缺少對(duì)全部信息的綜合分析處理系統(tǒng)。例如將現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)與已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行的綜合分析處理，拿出處理意見，并實(shí)施處理。五，智慧礦山建設(shè)中注意的幾個(gè)問題1礦山的智慧化是一個(gè)不斷進(jìn)步的過程，這就像人類的智慧的發(fā)展是一個(gè)不斷提高的過程一樣。智慧礦山的建設(shè)過程是一個(gè)科技創(chuàng)新的過程，科技創(chuàng)新既是生產(chǎn)力、生命力、也是驅(qū)動(dòng)力。因此，智慧礦山建設(shè)不能一刀切，要根據(jù)礦井的條件不同、技術(shù)水平不同，發(fā)展智慧化技術(shù)，只要能夠通過智慧化實(shí)現(xiàn)提高效率、促進(jìn)安全、促進(jìn)管理就要發(fā)揚(yáng)。2智慧礦山技術(shù)的發(fā)展可以按照三個(gè)階段進(jìn)行，近期（2-3年內(nèi)）可以實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)作為第一階段目標(biāo)，中期（5年左右）可以應(yīng)用的技術(shù)作為第二階段目標(biāo)，長(zhǎng)期（10年左右）可以應(yīng)用的技術(shù)作為長(zhǎng)期目標(biāo)。制定規(guī)劃和方案是，按照