煤矿智能化开采技术及其发展

采煤工作面智能开采技术具有巨大的应用前景。它不仅可以提高煤矿的生产效率，降低人工成本，而且可以保证煤矿的安全生产，促进煤矿行业朝着绿色、智能、可持续的方向发展。

1 煤矿智能化开采技术

1.1 自动化采煤机技术及视频监控技术

自动化采煤机是智能采煤的核心设备。通过先进的传感器、控制系统和人工智能算法，实现了煤矿开采过程的自动化操作。该设备可在复杂地质条件下自动调整采煤参数，优化工作效率。同时，自动化采煤机配备实时监控系统，可以采集和分析煤层的物理化学性质，使其能够在千变万化的井下环境中及时响应，确保安全生产和经济效益。视频监控技术在当前智能采煤技术中具有十分重要的意义。在开采过程中，通过应用该技术，可以了解采煤工作面的情况。因此，有必要在井下安装视频监控系统，实现对采矿工作的实时监控。该系统通过网线将监控视频传输到地面监控中心，提高了井下开采的可视化水平。操作人员可以在监控中心了解煤矿开采的安全情况和工作进度，保证煤矿开采的有序进行。

1.2 智能液压支架技术

在采煤时，要保证安全，就要注意矿井结构的稳定性。因为矿山结构一旦在开采过程中变得不稳定，就极有可能造成塌方，对井下人员的生命构成威胁，也影响企业的经济效益。因此，在智能采矿技术中，需要应用智能液压支架技术，结合控制器和传感器等设备的应用，保证矿山结构的稳定性，保证采煤机的正常运行，提高井下开采效率。

1.3 综采自动化物联网技术与集中控制技术

物联网技术在智能煤矿开采中发挥着重要作用。通过各种设备、传感器和监控系统的互联，形成一个强大的数据网络，可以实时获取现场的各种数据，如温度、湿度、气体浓度、设备状态等。这些数据通过云平台进行存储和分析，帮助管理层做作出科学的决策。同时，物联网还可以实现对设备的远程监控和维护，提高系统的运行效率和安全性。为了提高采煤质量，还需要应用综采自动化集中控制技术。应用该技术可提高采矿质量。

1.4 设备智能化自动诊断技术

在煤矿开采工作中，环境通常是非常恶劣的。长时间在这样的环境中工作，不仅影响健康，而且会缩短矿山设备的使用寿命和工作效率。因此，在智能采煤中，还需要应用智能自动诊断技术，实时监测设备状态，保证设备正常运行。该技术可以及时监测可能影响设备状态的环境因素。通过对外界环境的监测和预测，在恶劣天气即将发生时停止开采，避免外界因素对设备使用寿命和质量的干扰，为后期的正常开采提供保障。

1.5 大数据分析与决策技术

在煤矿开采中应用智能开采技术，需要应用控制系统。单机系统采集的数据精度低，分散程度高，无法实现高效的集成应用。因此，在收集不同系统的数据时，如果不能收集到高度实用的数据，不能对数据进行科学的处理，就会导致数据出现误差。在这一点上，使用单机系统结合数据控制进行挖掘会导致精度相对较低的问题。需要运用大数据分析和决策技术，对不同系统采集的数据进行分析，判断数据是否具有应用价值，并将数据的作用发挥出来。

2 煤矿智能化开采技术的发展

2.1 智能化开采系统的持续优化

随着物联网、大数据、人工智能等技术的进步，智能采矿系统将实现更全面的感知、更准确的决策、更稳定的执行、更高效的运维。该系统通过集成激光扫描仪、3D 视觉传感器等先进传感器，能够准确获取井下环境信息，为智能决策提供支持。同时，通过引入深度学习、强化学习等先进算法，使系统具有更强的自主学习和自适应能力，能够根据井下环境的变化自动调整工作参数，实现更高效、安全的开采。智能采矿系统的操作和维护也将更加高效。

2.2 井下高精度定位系统

目前，井下高精度定位系统仍面临低成本、高精度定位等挑战。未来，随着技术的进步，通过UWB 超宽带、蓝牙AOA/ AOD 等多种定位技术的融合，有望实现低成本、高精度的井下定位。通过优化算法和硬件设计，提高了系统的可靠性，即使在复杂的井下环境中也能保证准确定位。井下高精度定位系统也将扩展到更多的应用场景。通过集成核心芯片技术，定位系统可以与其他井下设备无缝对接，为煤矿生产调度和安全监控提供更多支持。

2.3 井下5G 高速无线通信技术

随着5G 技术的发展和普及，井下5G 高速无线通信技术将在智能采煤中发挥越来越重要的作用。5G 技术的高带宽、低延迟特性，使井下设备能够实现高速、稳定的数据传输，为智能开采提供通信支持。通过5G 技术，煤矿可以实时监控井下设备的运行状态和生产数据，及时发现和处理问题，提高开采效率和安全性。

2.4 采掘装备精确制导技术创新

掘进机精确制导技术将实现更精确的导航和控制。通过集成更先进的传感器，如激光雷达和惯性导航系统，采矿设备将能够更准确地感知周围环境，实现自主导航和精确控制。通过引入先进的控制算法和人工智能技术，采矿开挖设备将具有更强的自主学习和自适应能力，能够根据井下环境的变化自动调整开挖参数，实现高效、安全的采矿开挖。

2.5 辅助运输车辆无人驾驶系统

随着辅助运输车辆无人驾驶系统技术的不断进步和成本的降低，该系统将在更多的煤矿得到推广。通过集成更先进的传感器和控制系统，辅助交通将实现自主导航和远程控制，大大降低劳动力成本，提高运输效率和安全性。通过引入智能调度算法和优化路径规划技术，辅助运输设备将高效完成物料运输，为煤矿生产提供保障。

综上所述，要实现煤矿智能开采，必须加强采矿技术的创新，在应用过程中进行规范化管理，以提高采矿的智能化水平，为煤矿现代化做出贡献。

参考文献：

[1] 煤矿智能化开采关键控制技术[J]. 王峰.智能矿山,2025(07)

[2] 煤矿智能化开采关键技术探究[J]. 袁溥泽.能源与节能,2025(10)

[3] 煤矿开采技术的未来发展与应用前景[J]. 刘俊;苏江.内蒙古煤炭经济,2024(14)