摘要：在大數(shù)據(jù)時代下，我國礦山開采技術(shù)正在朝著智能化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展，而且已經(jīng)成為現(xiàn)代礦山工業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，礦山智能開發(fā)技術(shù)正在廣泛地應(yīng)用與發(fā)展，需要對其進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展，深入研究挖掘開采技術(shù)，使其能夠強(qiáng)化智能控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);礦山;開采智能化

國家的發(fā)展和建設(shè)離不開能源資源的支持，但是有限的資源在一定程度上影響國家建設(shè)和發(fā)展，期望能夠找到最佳的方式進(jìn)行有效的資源開采，使其能夠?qū)崿F(xiàn)資源效益最大化。

一、礦山工程及信息化發(fā)展概述

礦山工程是以礦產(chǎn)資源為基礎(chǔ)的，在礦山上進(jìn)行有效的資源開采作業(yè)，其中包括壓風(fēng)機(jī)、井塔、通風(fēng)機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)等地面工程，以及硐室、井巷等地下工程，經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展所形成的采礦系統(tǒng)，并且已經(jīng)深入采礦工程中的各個領(lǐng)域。例如，礦山規(guī)劃與設(shè)計(jì)系統(tǒng)、礦山管理系統(tǒng)、礦山地質(zhì)系統(tǒng)以及生產(chǎn)工藝系統(tǒng)等。采礦工程作業(yè)位于地下幾百米甚至數(shù)千米，而且作業(yè)涉及范圍非常廣泛，受影響的因素也有很多種。礦山作業(yè)生產(chǎn)環(huán)境相對來說比較嚴(yán)酷，其項(xiàng)目生產(chǎn)方式不能與普通生產(chǎn)方式相比較，因此，礦山生產(chǎn)作業(yè)中要合理應(yīng)用信息化技術(shù)。

礦山綜合自動化、數(shù)字化技術(shù)是智慧礦山建立的基礎(chǔ)，通過自動化系統(tǒng)和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)遙控采礦與無人采礦。智能化是以自動化、信息化以及智能化的高效結(jié)合，以安全為代表的礦山開采。在大數(shù)據(jù)背景下，礦山信息化正迎來自動化、數(shù)字化和信息化時代。

二、智慧礦山關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展路徑

（一）基于“互聯(lián)網(wǎng)+”物聯(lián)網(wǎng)平臺

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的物聯(lián)網(wǎng)是智慧礦山的信息化高速公路，在實(shí)際應(yīng)用中承擔(dān)著數(shù)據(jù)信息安全傳輸、穩(wěn)定的任務(wù)，有著上傳下達(dá)的作用，在某種程度上決定著智慧礦山系統(tǒng)整體的安全性及可靠性。所以說，智慧礦山的物聯(lián)網(wǎng)平臺要有精準(zhǔn)的定位功能，能夠統(tǒng)一指揮或整合有效的地理信息等功能?，F(xiàn)有的定位技術(shù)有Wifi定位技術(shù)、超寬帶定位技術(shù)、RFID定位技術(shù)、Zig Bee定位技術(shù)以及藍(lán)牙定位技術(shù)等，每種定位技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。例如，超寬帶定位技術(shù)和Zig Bee定位技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠精準(zhǔn)定位和時間分辨率等方面的優(yōu)勢，這將會是未來無線定位技術(shù)的應(yīng)用方向和發(fā)展方向。

（二）大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)支持智慧礦山

智慧礦山是在數(shù)字化基礎(chǔ)上進(jìn)行的，智慧礦山與數(shù)字化礦山的區(qū)別就是在于其應(yīng)用了人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，來解決系統(tǒng)構(gòu)架、數(shù)據(jù)處理、互通以及高級計(jì)算等問題。智慧礦山在數(shù)字化礦山中的MES、DCS、ERP3層機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上對其進(jìn)行應(yīng)用，并將其升級為物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的核心智慧決策支持平臺，該技術(shù)的研究和發(fā)展將會直接影響智慧礦山的應(yīng)用水平[1]。

（三）機(jī)器人智能化開采系統(tǒng)

隨著科學(xué)技術(shù)的提升，機(jī)器人已經(jīng)逐漸應(yīng)用到各行各業(yè)當(dāng)中，在礦山行業(yè)中，機(jī)器人開采是建立在煤炭存儲條件精準(zhǔn)感知、機(jī)器人群組精準(zhǔn)配合、截割軌跡精準(zhǔn)調(diào)控以及礦山壓力精準(zhǔn)預(yù)警的“四精準(zhǔn)”工作。簡單來說，機(jī)器人智能化開采系統(tǒng)主要是通過各個裝備的擬人化來完成破面工作、采礦、裝運(yùn)、支護(hù)以及各項(xiàng)處理等，實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)高度、自動調(diào)整液壓支架以及安全閥門開采等，使其能夠更好的維護(hù)空間開采，確保各系安全運(yùn)營與維護(hù)，確保刮板輸送機(jī)自動調(diào)整保值證工作面平整，確保運(yùn)輸機(jī)與運(yùn)輸速度能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使其能夠?qū)崿F(xiàn)群組機(jī)器人智能感知，對其進(jìn)行精準(zhǔn)控制和協(xié)調(diào)。

三、礦山智能化開采的關(guān)鍵技術(shù)

（一）實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，合理應(yīng)用高度傳感系統(tǒng)

礦井環(huán)境相對來說比較復(fù)雜，需要高精度的定位系統(tǒng)導(dǎo)航，使其能夠?qū)C采裝備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。在裝備實(shí)際運(yùn)行中可以通過紅外高清攝像儀、三維激光掃描儀對其進(jìn)行實(shí)時動態(tài)掃描，對工作面進(jìn)行三維激光掃描，實(shí)時構(gòu)建三維模型，并繪制工作面地圖。因礦山開采過程中存在一定的粉塵，在某種程度上影響開采工作的實(shí)際運(yùn)行，可以使用仿生除塵或智能除塵的防爆視覺傳感器，使其能夠?qū)颅h(huán)境進(jìn)行實(shí)時掃描，獲取更多的高清圖像信息。還可以借助慣性導(dǎo)航、激光掃描以及機(jī)器視覺等高精度定位技術(shù)，對其進(jìn)行精準(zhǔn)定位和實(shí)時監(jiān)測，為綜采裝備安裝高精度傳感器，還可以采用傳感信號集成監(jiān)測技術(shù)，使其能夠?qū)嵤┍O(jiān)測綜采裝備的工作狀態(tài)[2]。再者，基于多信息的三維場景實(shí)施建模，搜集綜合工作面三維地圖、壓力、傾角、裝備形成等傳感信息，通過應(yīng)用動態(tài)建圖技術(shù)和視頻增強(qiáng)技術(shù)來構(gòu)建遠(yuǎn)程虛擬生產(chǎn)檢測系統(tǒng)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)工作面綜合裝備的實(shí)時監(jiān)測。

（二）綜采裝備核心智能控制技術(shù)

控制裝置是綜采裝備智能化的核心技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中將直接關(guān)系到裝備智能化控制程度，若是想要實(shí)現(xiàn)綜采裝備智能化控制，那么首先要對現(xiàn)有的控制方式進(jìn)行智能化改進(jìn)，使其能夠有效提升裝備智能化應(yīng)用程度。在進(jìn)行支架調(diào)整過程中，該液壓支架的智能化應(yīng)用在一定程度上能夠推移控制系統(tǒng)，通過傳感器對支架進(jìn)行實(shí)時位移，使其能夠?qū)崿F(xiàn)支架與刮板機(jī)在推移中的位移。并將該數(shù)值信息與系統(tǒng)預(yù)設(shè)數(shù)值進(jìn)行有效的對比，得到實(shí)際數(shù)值后在對其進(jìn)行有效地修正，從而決定支架接下來的動作值，促使整個推移控制在實(shí)際應(yīng)用中形成一個閉環(huán)控制，同時還能夠在控制系統(tǒng)運(yùn)行中實(shí)施監(jiān)測刮板機(jī)和支架運(yùn)行的實(shí)際情況，以此能夠?qū)罄m(xù)的推進(jìn)或位移進(jìn)行實(shí)時修正，促使支架在推移過程中能夠始終保持著同步性和直線性，以此來實(shí)現(xiàn)對支架推移的智能化控制[3]。

（三）礦山開采中機(jī)電設(shè)備的維護(hù)使用

在礦山開采中皮帶機(jī)是非常重要的傳輸設(shè)備，但是因缺乏一定的維護(hù)意識，導(dǎo)致對各個零件部位的維護(hù)，從而對皮帶機(jī)的實(shí)際應(yīng)用造成了很大的影響。因此，在實(shí)際應(yīng)用中要對皮帶機(jī)設(shè)備進(jìn)行有效的維護(hù)，優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)性能，做好日常維護(hù)工作，使其能夠增加機(jī)械設(shè)備的使用壽命。再者，還要對設(shè)操作人員進(jìn)行有效的培訓(xùn)，使其能夠?qū)C(jī)械設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行和措施都能夠詳細(xì)了解，一旦零部件出現(xiàn)腐蝕、老化、磨損等現(xiàn)象，一定要及時更換，避免發(fā)生安全事故問題。同時還要將更多先進(jìn)技術(shù)設(shè)備應(yīng)用礦山開采工作中，使其不僅能夠提升礦山開采的工作效率，同時還能夠提升設(shè)備維護(hù)效率，增強(qiáng)企業(yè)在市場的競爭力。

綜上所述：

礦山智能化開采是礦山企業(yè)升級和發(fā)展的技術(shù)核心，礦山企業(yè)在實(shí)際發(fā)展過程中一定要跟上時代發(fā)展的步伐，合理應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)，使其能夠?qū)⑷斯ぶ悄?、?shù)字化以及大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，將其應(yīng)用到礦山開采過程中，進(jìn)一步攻克智能化開采的核心技術(shù)難題，使其能夠?qū)崿F(xiàn)礦山開采全過程的智能化應(yīng)用和智能化監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無人作業(yè)，以此能夠改變傳統(tǒng)采礦模式，促使采礦行業(yè)朝著智能化、信息化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 國娟.基于大數(shù)據(jù)分析時代對礦山安全生產(chǎn)信息化建設(shè)的探討[J].數(shù)字通信世界，2019（8）：128-128.

[2]?? 李浩蕩，佘長超，周永利，黃玉凱.我國露天煤礦開采技術(shù)綜述及展望[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2019，47（10）：24-35.

[3]?? 范志忠，潘黎明，徐剛，尹希文.智能化高強(qiáng)度開采超長工作面圍巖災(zāi)變預(yù)警技術(shù)[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2019，47（10）：125-130.

作者簡介：

張棟（1986.11-）男，漢，河南澠池，大專，技術(shù)員，從事工作：機(jī)電維修養(yǎng)護(hù).