摘要：近些年随着社会经济的快速发展，各行各业对能源的需求量也越来越大，各大企业更是加强了煤矿的采集力度。但随着煤矿产业的不断发展，煤矿采集引发的安全问题也越来越受到人们的重视。每年全国性危险事故导致数千人死亡，其中一个主要原因就是我国的煤矿企业大多以机械化，人力为主要操作形式。由于井下环境的不确定性因素，导致煤矿安全性事故频发不断。如何有效降低煤矿产业的高危事故频发率，通过智能化信息化的远程控制，保证了煤矿产业的正常发展。
关键词：煤矿；信息化；智能化；关键技术
1 煤矿产业智能化、信息化结构设计
将煤矿产业的智能化运用分为三个阶段：监控层，安全保障层，决策层。（1）监控层。由于煤矿产业井下工作存在的潜在性危险很多。需要在开采前提前勘测。其中包括矿井的通信、监视，以及特殊情况的紧急措施。对采矿人员体能反映的及时反馈，对挖掘工作的监测，对电子系统的检测，对电机电动装备的及时审核。同时还有对压力压强的监测预警，对天气水防系统的勘测等等。（2）安全保障层。以实现三防为保障方法。保证井下工作的全面有序开展，保证井下施工人员的人身安全。对潜在的危险进行有效的防范，以及对水电勘测等进行必要的安全措施。同时在进行三防时，要建立一套完整的应急措施。以免发生意外时能有效的应对，同时减少人员伤亡和不必要的损失。（3）决策层。决策层是包括对设施施工的时间，工期，施工费用等各个方面进行合理的预估和安排。同时也是与市场对接，客户联络的沟通渠道。决策层虽然不用在一线工作地点进行实际性操作，但是对整个煤矿产业的统筹。决策层对不同实施方案进行有效的甄别，合理的判断。将潜在的危险系数降到最小，同时保证煤矿采集的正常有效进行。在煤矿安全问题得到充分保障的情况下，将各个方面的结果进行整合，实行一套最有效的工作方案。将煤矿开采的多年经验与智能化技术进行有效整合。推动整个煤矿产业的积极健康发展。
2 煤矿信息化、智能化技术的基本要求
（1）以避免煤矿井下工作的一线人员人身安全为指导思想，以实现煤矿高效生产为目的。采用尽量减少井下人员的人数为安全手段。实现地面智能化技术的远程控制，以及煤尘、水、火等方面的安全监控措施。（2）采用统一的数据监控系统，统一的信息处理方式，将智能化技术融入煤矿采集的数据分析步骤。避免大量的数据分析过度，一个小数据的漏洞，导致整个勘测采集煤矿信息的错误。（3）建立具有可调控性的检测系统，便于煤矿采集的过程中依据实际情况随机应变，解决突发状况。（4）将远程监控系统与远程调控系统相结合。同时，输入远程监控系统的图像画面，以便分析人员操控和实时掌握最新井下状况。（5）建立有线与无线网络系统。由于煤矿井下工作的不确定性高，存在着危险的不可预测性。电力的供应是其中必不可少的设备。建立有线与无线网络的实时结合，在一般情况下使用有线电力设备与网络相结合。提高设备输出的稳定性。（6）注意矿下交换机的安装。交换机要安装于供电所井下，网络交换机安装在煤矿数据中心库内。与此同时，要注意系统光缆和电缆的保护。（7）供电电源在波动范围之内，安全系统指标要达到最高。与此同时，对应的系统数据分析指标要在一定的范围之内正常运行。（8）煤矿井下安全系统要具备防爆监控功能。在输电过程中，要保证电缆和光缆的信号输送必须在安全信号防范系统之内。防爆电气设备同时要具备便携式功能，方便在井下工作人员的携带。要保证用于煤矿井下工作的安全措施必须经过严格的审核和测验。
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3 煤矿信息化与智能化的关键技术
3.1 矿井人员定位技术
随着信息技术在煤矿行业内的广泛应用，煤矿信息化与智能化得以实现，基于矿井人员定位技术所组建的系统能够实现安全避免，在煤矿井下作业人员管理和煤矿事故应急救援等工作中发挥着重要作用。矿井人员定位技术作为煤矿信息化与智能化的关键技术之一，其在复杂环境下也具有良好的适用性，以场强和时间为主要参考因素对矿井人员进行定位，能够获得精准的定位参数，为煤矿安全生产提供可靠的数据支持。
3.2 矿用激光甲烷监测技术
煤矿作业中，瓦斯属于一种易燃易爆物质，存在极大的安全风险，矿用激光甲烷监测技术作为煤矿信息化与智能化的关键技术，其应用主要通过甲烷监测与断电控制对瓦斯进行有效防治，降低煤矿安全隐患。就矿用激光甲烷监测技术来看，其以热催化、热导、红外和激光为矿用甲烷传感器的主要工作原理，能够实现煤矿甲烷浓度的全方位监测，响应速度快且矿用甲烷传感器元件的使用性能优良，能够满足全程监测的应用需求。在煤矿信息化与智能化应用中，可应用可调谐半导体激光吸收光谱技术对矿用激光甲烷传感器进行自动调零，结合煤矿应用需求对甲烷标准气样设置灵敏度自动调节，从而在保证煤矿信息化与智能化的基础上，降低井下维护任务量，切实提高煤矿井下作业效率。为促进矿用激光甲烷监测技术应用价值的充分发挥，科学控制矿用激光甲烷传感器的投入成本，可在煤矿信息化与智能化的过程中，于煤矿分站设置激光器和光电探测器等，以光缆将检测气室与分站有序连接，充分发挥激光器与光电探测器的使用价值，推进煤矿生产活动的高效开展。
3.3 矿井传输技术
基于矿井通信及监视技术建立煤矿综合数据中心，通过身份认证、授权及加密等机制做好安全管理与防护，并建立调度指挥中心，准确显示煤矿安全、生产、运销等数据信息，完善报警、调度和记录等功能，进一步完善设备故障诊断与提示、应急救援指挥等功能，从而促进煤矿信息化与智能化的顺利实现。矿井传输技术是煤矿信息化与智能化的关键技术与系统之一，主要包括矿井有线传输网络和矿井无线宽带传输，二者的协调配合可以满足煤矿监控、通信、管理等多元化要求。
就矿井有线传输网络来看，其应具备良好的抗故障能力和标准化程度，可实现远距离传输，并保证实际应用的安全性。矿井有线传输网络体系下，应保持办公网络与工业控制网络互相联通，采用网络安全设备隔离，配备路由器和防火墙等网络安全设备，以降低网络安全隐患。矿井有线传输网络应具备VPN联接功能，并可实现故障诊断与故障报警，从而将故障所造成的损害控制在最小范围内，提高煤矿信息化与智能化的整体水平。
结束语
总而言之，随着现代化、信息化技术的不断发展与完善。煤矿产业与智能化技术的结合是历史发展的趋势。与此同时，煤矿作业的特殊性导致与信息化结合有一定的难度。从煤矿本身的作业难度，以及井下一线操作人员的技术层面要求都大大提高。在未来的发展中，实现煤矿产业真正迸发式发展，以及满足市场巨大的需求量方面，还有很多路需要我们去探索。未来的脚步任重而道远。
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论文作者:王毅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：煤矿论文; 井下论文; 矿井论文; 甲烷论文; 技术论文; 化与论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第1期论文;