“无人”是智慧矿山系统的最高形式 智慧矿山的显著标志就是“无人”,就是开采面无人作业、掘进面无人作业、 危险场所无人作业、大型设备无人作业,直到整座矿山无人作业。整个矿山的各 个方面都在智慧机器人和智慧设备下操作完成。 2.2 智慧矿山系统建设的阶段性 2.2.1 矿山技术发展的阶段性 矿山技术的发展大体经历了四个阶段,就是原始阶段-- 机械化化阶段--数 字化信息化阶段--正在向智慧化阶段迈进。 一、原始开采阶段:人们主要通过手工和简单的工具稿刨、锨挖进行矿山的采掘 活动,生产主要靠人力,效率极低。 二、机械化阶段:矿山在采掘、运输、提升、以及生产辅助方面采用大量机械设 备和爆破施工,生产效率得到大大提高,矿井用人数量大大减少。 三、数字化信息化阶段,计算机技术的飞速发展,给传统的产业的发展带来了巨 大机遇,“用信息技术改造传统产业,提升传统产业实现跨越式发展”也成为国 家的战略,煤矿开展的“两化融合”、“三网合一”等工作就是这一阶段的的典型 代表。从字面意义上来讲,数字化简就是将“书面”信息转变成电子信息数字信 息;信息化主要是解决数据传输、数据呈现问题。 四、智慧化阶段,当前发到国家在各个领域都快速的向智慧时代飞进!尤其在军 事领域,例如无人飞机、机器战士,无人战车等等。 智慧就是具有人类一样的思维能力,就是可以代替人处理复杂的工作,就是“无人”,智慧矿山能够主动的感知、自动分析、并能够正确快速地处理的矿山系统。 信息化数字化与智慧化的区别标志就是是否实现了“无人”。 2.2.2 智慧矿山系统发展的阶段性 智慧矿山的发展是是一个不断进步的过程,而且随着科技水平的提高,智慧 化的程度也将不断提升。 我们认为智慧矿山的建设可划分为四个阶段。 一是单个系统、单项技术的智能化,实现一个系统、一个岗位的“点上的无人”。 二是多个系统的智慧化,实现部分系统的集成,实现”面上的无人”。 三是实现“一个矿井的无人”。就是井下生产、安全、后勤系统的全面无人。 四是实现“矿区系统的无人”。实现包括矿井生产安全、洗选、运输等矿区一级 系统无人作业。 在此条件下,随着技术的进步,各个环节的无人技术还将不断进步和优化,达到 更高的效率。 3.我国智慧矿山系统建设的基础与现状 3.1 智慧无人开采技术的现状 引进了一些国外的无人采面工作面系统,代表煤矿是 2000 年铁法小青矿、2003 年马兰、2005 年大同引进DBT 刨煤机自动工作面。 2005 年神化神东公司先后建成榆家梁煤矿哈拉沟半截深、补连塔全截深工作面。 自主知识产权的研发,山西科达自动化等公司为代表的国内厂家,积极投入无人 采面工作面的研发,取得可喜成绩,已经有十多个工作面装备。 存在问题,一是我国煤矿地质条件复杂(例如具有特厚、厚、中厚、薄煤层等不 智慧矿山系统联系方式:01051458727 同条件),需要针对不同地质条件研发不同的设备,在远程控制、环境探测、数 据分析等方面还有一些关键技术需要突破。 在非煤矿山方面,主要采用爆破采矿技术。实现智慧化的方向应该是智慧无人爆 破系统和智慧机械开采两个方向。 3.2 智慧无人掘进技术的现状 当前岩石掘进作业生产线,煤巷综掘技术代表着掘进技术的现有水平。在智慧化 方面,缺少无人掘进机械,也缺少无人爆破掘进工作面技术。但是,在掘进机的 信息化、喷浆机器、智能爆破技术等方面具有一批新的成果。 3.3 智能辅助生产系统的的现状 辅助系统的智慧化工作,近年来发展迅速,无人排水系统、无人供电系统、无 人皮带集中控制系统、无人压风系统、无人提升系统、主风机无人系统等在一些 煤矿安装使用。山东能源集团等在矿井调度指挥、通讯方面进行了智能化建设, 实施了“e”矿山工程、矿井“一卡通、物联网”工程,在通讯技术方面,装备 了井下无线通讯、有线通讯、广播通讯以及井下千兆光纤环网通讯系统。山西、 河南、安徽等省,以及神化、中煤等大型国有煤矿也推出了一些智能辅助系统。 3.4 智能职业健康与安全监控系统的现状 一、智能激光感知技术,由激光驱动的传感技术,实现了现场无电无人工作, 无电传输,免维护。是传感技术的革命性进步。 二、智能二氧化碳防灭火系统,在易操作性,防灭火效果等方面大大超过了氮气 防灭火技术。 三、智能爆破技术,依照本质安全理念,智慧控制的理念,实现了对爆破全过程 的自动监控自动控制,实现了“爆破本质安全,不安全就不能爆破”。数码雷管 技术、智能炸药技术也取得了快速发展。 四、无线传感与物联网技术,物联网就是一种基于无线传输、自动组网技术的传 感器组合系统,传感器的无线化和自动组网功能大大提高了安装使用的效率和适 应性,为监控数据的获取传输、利用,提供了更加方便的技术手段,开拓了更加 广阔的空间。 五、智能清洁生产技术方面,主要发展了智能防尘技术,包括注水技术和设备、 净水技术和设备、喷雾添加剂、风流控制技术、粉尘监控技术等等,对于综采、 综掘、普掘、普采作业工作面的防尘、降尘、除尘都产生了非常好的效果,使煤 矿的生产安全环境由重污染,快速向洁净生产方向转变。