摘要：煤矿智能是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。加快煤矿智能化发展，建设智能+绿色煤炭工业新体系，实现煤炭资源的智能化安全高效绿色开发与清洁高效利用，是我国煤炭工业高质量发展的战略任务和必由之路。文章主要对煤矿智能化的技术研究现状及重要意思进行分析，并对具体应用进行探讨。
关键词：机电设备；智能化；意义；控制系统
《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》中有明确的对煤矿智能化的描述。“全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测”是智能化建设的过程，“协同控制”是智能化的结果，也是能动性的体现。面对煤炭工业高质量发展的要求，和实现安全高效绿色开采和更加清洁高效利用的发展目标，煤矿智能化已成为核心技术支撑。煤矿智能装备是煤矿智能化的核心，煤矿智能化对装备适应性和可靠性的要求极高。经过多年发展，我国煤炭综采技术装备已从依赖进口到全部国产化。
1 开展煤矿智能化建设的意义
一是煤矿智能化建设能够实现煤矿生产本质安全。加快煤矿智能化建设，通过机械化换人、自动化减人、智能化无人，可减少高危岗位人员一半以上，条件好的还可形成井下工作面无人采煤、少人值守的场景，避免矿工直接面对灾害事故风险，减少人员误操作，大幅消除安全生产隐患，从根本上实现遏制重特大事故发生。
二是煤矿智能化建设能够提升煤炭安全保障水平。煤炭是我国主体能源，在能源安全保障中肩负着“压舱石”和“稳定器”重任。加快煤矿智能化建设，提升煤矿柔性生产能力，可以根据市场供需形势灵活释放生产能力，增强供给质量和供给弹性。从近年煤炭保供情况看，实现机械化、自动化并已开展智能化建设的大型先进煤矿发挥了骨干作用，是稳定煤炭供应的主力军。
三是煤矿智能化建设能够助推能源低碳转型。在大规模低成本储能尚未突破、以新能源占比逐渐提高的新型电力系统加快构建的情况下，仍需煤电及煤炭发挥调峰和兜底保障作用。加快煤矿智能化建设，可以提高煤矿绿色安全生产素质，形成部分生产能力储备，这样既可以更好保证能源供需总量的平衡，还可以在水电来水偏枯、新能源出力波动以及不确定因素影响的情况下，及时弥补缺口，为能源绿色低碳转型提供有力支撑。
2 目前我国煤矿智能化建设的现状
煤矿智能化是大势所趋，即将迎来加速的拐点。在全国工业制造业智能化的浪潮下，煤炭行业作为我国重要的能源行业，其智能化建设直接关系我国国民经济和社会智能化的进程。煤矿智能化当前处于从起步到加速的拐点阶段。从顶层设计的颁布，到实施细则陆续出台，再到标准制定和科研创新协同发力，煤企、高校和科技公司多方配合，可以看出中央、重点省区以及煤炭、科技行业均对煤矿智能化重视程度很高，推进力度很大。随着煤炭行业高景气运行带来的煤企现金流充裕以及对“科技强安”的重视，煤炭企业配合发展智能化的意愿和能力也是非常充足的，煤矿智能化发展兼具天时、地利、人和。
近年来，广大煤炭企业、科研单位、高等院校、高新技术企业顺应科技发展大势，大力推动信息技术与煤炭产业深度融合，加快开展煤矿智能化技术装备研发攻关，取得了积极成效。在装备方面，多种新型快速掘进装备系统现场投入使用，生产辅助系统全面实现智能集控，煤矿机器人集群研发应用启动，如金鸡滩煤矿建成国内一流的智能化综放工作面，鲍店煤矿建成智能掘进系统，其中65%的变电所、75%的泵房及84%的压风机房实现无人值守；在新一代信息技术应用方面，煤炭行业“煤智云”大数据平台建设启动，矿山鸿蒙操作系统发布，成功适配20种设备398个应用单元。智能化选煤厂建设取得重要进展，自主研发的选煤厂国产化DCS控制系统已成功应用，实现了自主可控。可以说，煤矿智能化技术研发应用已成为煤炭领域技术创新和研发应用热点。
3 具体应用 3.1概况
某矿12407综采工作面走向长266m，倾斜长度2824m，平均煤厚3.7m，该面是矿井建设的首个智能化工作面。
3.2智能化控制系统简介
采用液压支架控制器为基础的工作面工业以太网数据传输平台，集成电液控制系统、采煤机控制系统、三机控制系统、泵站控制系统、皮带机控制系统、立柱压力检测系统、工作面视频系统、安全监测系统，装备成井下集控，地面远控，系统智能控制系统，具备自动分析，智能控制的，安全高效，节能的智能化综采工作面。可实现在矿井调度中心对综采工作面设备的监测功能，在矿井调度中心对井下设备（采煤机、液压支架、泵站控制、运输机、转载机、破碎机、皮带机系统）的“一键”启停控制和远程干预操控功能，在控制监控中心对工作面设备的集中监控功能。
3.3智能控制系统及功能 3.3.1电液控制系统
液压支架电液控系统选用天津华宁公司HNDY型电液控制系统。液压支架控制系统包含上位机，支架控制器，传感器，液压主阀和电控系统：每个支架配备控制器，液压阀组和相应传感器。液压主阀，传感器和支架控制器相连。支架控制器之间通过架间连接器相连组成电液控制系统。电液控制系统经过交换机进入到综合自动化系统。
支架配置电液控制系统，控制系统能够完成支架的各种动作功能。系统总线采用有线+无线双总线形式，有线总线故障时急停等重要信号仍然可以通过无线总线传输，最大程度保障人员安全。
电液控制系统显示菜单语言为中文，控制器外壳材质必须采用不锈钢，具有较好的防尘、防水、防腐蚀及抗砸能力，同时控制器外加装全不锈钢控制器防护罩，防止冲洗支架时强压水冲刷及飞溅。
3.3.2智能化控制系统实现功能
矿用隔爆兼本安型综采工作面自动化控制装置主要用于煤矿井下自动化工作面或自动化 皮带运输系统，作为系统数据集成、远程检测监控中心。该设备可将支架电液控制系统、工作面视频系统、采煤机电控系统、三机通讯控制系统、泵站集中控制系统以及皮带控制系统有机地结合在监控中心内，实现采煤机、支架、三机、泵站、皮带等设备的集中自动化控制， 达到对操作人员的集中管理的目的。
3.4智能化系统维护
专职智能化维护人员每天下井后，要检查控制系统通信、支架传感器是否有故障、支架控制器和驱动器是否正常、电液换向阀组是否正常、采煤机与支架联动是否正常、皮带机控制系统及保护是否正常、工作面三机控制系统及各参数是否正常、乳化泵自动控制系统是否正常、工作面摄像头是否正常。
应重视液压支架电液控制系统的工作液清洁度控制工作，每周检查过滤站和过滤器滤芯的污染情况和工作液乳化油浓度情况，做好记录，发现问题及时处理或汇报。
所有传感器和光纤插头必须每班检查，以防接触不良或潮气侵入；支架各传感器要保证灵敏可靠，支架红外传感器要每班擦拭，确保传感器能够正确感应煤机位置。
对支架间的各种传感器、5G基站、电液控电源的固定螺丝要保护好，如发现缺失，要及时补充。
5G基站控制器的光缆（跳线）接头、馈线接头应保持清洁，否则会引入衰耗，影响光信号或无线信号有效传输距离，需定期应用干净棉花与无水乙醇擦拭。
4 结束语
煤矿智能化建设代表着煤炭先进生产力的发展方向，是行业迈向更高质量发展的必由之路。煤矿智能化发展很大程度上是机电设备智能化的发展，因此煤矿企业要重视机电设备智能化发展，采取有利措施，确保智能化发展，为煤矿安生生产做出应用的贡献。
参考文献
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