摘要：“十三五”以来，按照党中央、国务院关于深化能源体制机制改革的要求，煤炭工业持续推动“上大压小，增优汰劣”,加快了结构调整与转型，使煤炭工业的发展和产业面貌出现了巨大转变，为进一步推进煤矿实现智能化奠定了物质和意识形态基础。到2025年，主要矿井及重大灾情矿井将全面实现智能化。到2035年，所有矿井实现智能控制。要坚持以“安全、高效、绿色”为核心，以智能化为发展思路，从现实出发，强化制度和机制，分层推进矿井智能化管理，积极加速智能化矿井的创建。
关键词：煤矿智能化；建设思路；方法 1建设思路及目标
结合煤矿智能化发展现状和制约因素，我们认为智能煤矿建设要贴合矿井生产管理实际，要按照“总体规划、分步实施；以用促建，以建保用”的原则，利用云计算、物联网、大数据、自动控制、人工智能、移动互联、机器人等信息技术手段，融合现代矿山开发技术和先进管理理念，在矿井数字化基础上分层次、分阶段进行，最终形成主动感知、自动分析、快速处理的智能系统，实现矿井开拓、采掘、运通、洗选、安全保障、生态保护、生产管理等全过程智能化运行和煤矿调度指挥的智能化，从而有效解决煤矿开采中的效率问题、安全问题和效益问题。
2 煤矿智能化建设的意义
实施煤矿智能化建设，是贯彻国家有关方针的一项重大措施。煤炭工业的智能化发展是党中央、国务院关于促进新一代信息技术与煤炭工业深度融合发展的重大战略举措。2020年，我国提出了“碳达峰”和“碳中和”的发展目标，煤矿的智能化是矿井发展的必然选择。实施煤矿智能化管理，是保证煤矿安全的关键技术保障。将人员由高危工作场所转向安全条件更好的集中控制、乃至地面指挥中心进行智能采矿，可以从本质上提高工作安全性。在煤炭行业中，实施智能化
管理是解决煤炭行业用工困难的主要技术途径。目前，我国煤炭行业面临着用工难，煤矿生产的员工年龄偏大，已经成为制约其发展的瓶颈。煤矿智能化改造，可以有效改善生产安全性、减轻劳动强度、改善矿井员工的幸福感、吸纳高级复合型的技术人员，煤矿智能化建设是煤矿面临的一条重大技术途径。
3 煤矿智能化建设方法 3.1 信息资源基础设施建设
(1）企业管理内/外网关键基础设施性能提升。通过内外网综合布线，完善内外网信息点布设；升级核心、汇聚、接入层交换设备性能，优化网络结构，提升网络性能，实现内外网万兆主干、千兆桌面传输。
(2）矿井万兆工业以太环网优化。在矿井现用“双环网”（工业监控网络，工业视频网络）的基础上，进一步优化网络结构和配置，按照业务需求和规范标准要求，逐步形成安全监控环网、工业控制环网和工业视频环网，实现井上下工业环网的高速率、大容量和低时延传输。研究5G技术及其应用场景，实现矿井无线+工业环网“一张网”传输。
(3）数据中心建设。数据中心应能实现数据融合、数据分析、数据分类，实现矿井监控及自动化平台与矿井信息管理平台的信息交互、共享和物理隔离。一是梳理各项业务子系统（含已有和新建子系统），明确计算资源、存储资源、网络资源；二是按云计算架构，采用虚拟化、集群、负载均衡等技术对服务器、存储、网络等资源进行池化，按需分配资源，提高设备资源的利用率和可用性；三是在矿井监控和自动化平台与矿井信息管理平台上分别设置服务器、交换机、存储系统、工作站等设备，并分别进行管理。
(4）数据资源存储处理。针对矿山复杂海量、异质异构、实时随机、多态的数据特性，对管理、存储各类数据的数据库进行分类，区分关系型数据库和实时数据库（各类实时采集类数据），部署独立数据存储域，按照不同业务规划不同数据存储空间，结构化数据采用分布式列式存储，文本、图片、音视频等非结构化数据采用分布式文件系统存储。并且通过数据分析工具，对各类数据进行抽取、清洗、聚集、汇总，按照上级管理部门的系统需求推送数据。
3.2 标准体系建设
(1）信息分类编码。主要包括人力资源信息、设备信息、物资信息、空间信息、地理信息、生产信息、监测信息、多媒体信息、煤质信息、危险源信息、档案信息、商务信息等。统一信息分类编码，保证同一对象编码的唯一性及上下游管理规则的一致性。
(2）数据采集接口。制定统一标准的数据接口以及交换、共享机制，支持多种数据服务、通信协议和接口，制定全矿所有工业自动化系统的协同控制策略；能够从SCADAD、DCS、PLC、仪表、板卡等多种软件、设备、协议获取数据，并能通过开放接口向各种应用提供数据，保证数据的可靠性和实效性。
3.3加强运行维护保障
推动企业运营与维修系统的构建，建立由IT技术人才和专业技术骨干组成的联合运营与维修队伍。在矿山设立专业的智能技术人员，对其进行智能施工与经营。建立精益管理系统，强化系统运行、维护的精细化管理，为煤矿管理、运行提供保障。强化对管理人员的培训，支持新技术新装备的应用，为煤矿安全管理和运行提供保障。建立国家矿井大数据中心和应用云计算系统，实现矿井智能管理。
3.4生产辅助系统的智能化建设
(1）对矿井自动化系统进行全面的升级改造，建成了地面指挥控制中心，实现了对井下主输送带、主供电设备、主排水泵、主通风机和选煤厂等子系统的远程集中控制、视频监控和数据监测分析等功能，形成了“无人值守、有人巡视”控制模式，保证了全矿井生产控制系统的连续性和可靠性。（2）完成主带式输送机、变电所巡检机器人研究应用工作，实现了主带式输送机、变电所和水泵房的无人巡检，实现“无人巡视、无人值守”管理模式。
3.5综合管控平台建设
煤矿按照超融合架构建立虚拟化的数据中心，搭建私有云平台，已建系统的数据迁移至数据中心，新建子系统直接在数据中心部署，避免了“信息孤岛”的
现象出现，实现计算资源、存储资源的统一管理、统一运维。新建了综合管控一体化平台，管控平台是基于数字孪生技术、GIS技术、5G技术定制开发的3D智能系统，集成已建和在建的各系统数据，实现了各个子系统融合，具备生产调度、综合自动化、安全预警和经营管理4个板块的功能，将管理人员关心的安全、边坡、人车、生产、环境、预警等数据统一展示管理。实现了集生产、安全、调度、设备管理、洗选、储装运为一体，生产决策、安全管理和设备控制统一协调管控的目标。
3.6建设综合性的耦合系统
综合机械化掘进系统的机制非常复杂，如果在进行煤矿井下作业时，无法发挥综合机械化掘进系统的作用，那么就有可能为煤矿井下掘进工作带来严峻的挑战。因此，在进行综合机械化掘进系统智能化建设过程中，工作人员应该构建综合性的耦合系统，进一步确保掘进设备能够智能化运行。并且在掘进设备工作过程中，还能够利用已经构建好的耦合系统，对掘进目标进行优化，从而提出最佳的掘进参数，确保煤矿井下的掘进工作可以协调进行。
结论
对综合机械化掘进系统进行智能化构建，是现代科学技术高速发展所催生的，也是煤矿企业为了更好地迎合市场发展的需求。因此，煤矿行业应该根据具体的发展状况，选择科学、合理的技术对综合机械化掘进系统进行智能化建设，使掘进设备具备更加完善的功能，进一步提升掘进效果，保障掘进工作的顺利开展。
参考文献：
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