煤礦生產(chǎn)監(jiān)測設(shè)備

在能源結(jié)構(gòu)加速轉(zhuǎn)型的當(dāng)下，煤炭仍是我國能源安全的“壓艙石”。然而，煤礦作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、災(zāi)害風(fēng)險高，傳統(tǒng)監(jiān)測手段已難以滿足現(xiàn)代安全生產(chǎn)的需求。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的深度應(yīng)用，煤礦生產(chǎn)監(jiān)測正從“被動響應(yīng)”邁向“主動預(yù)警”，成為推動行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵支點(diǎn)。

一、從“人工巡檢”到“全域感知”：監(jiān)測技術(shù)的迭代升級

傳統(tǒng)煤礦監(jiān)測依賴人工巡檢和單一傳感器，存在數(shù)據(jù)滯后、盲區(qū)多等問題。如今，基于物聯(lián)網(wǎng)的“全域感知”系統(tǒng)正在重塑監(jiān)測邏輯。以陜煤集團(tuán)黃陵礦業(yè)為例，井下部署的5000余臺傳感器可實(shí)時采集瓦斯?jié)舛?、頂板壓力、設(shè)備振動等20余類數(shù)據(jù)，通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面指揮中心，形成覆蓋采、掘、機(jī)、運(yùn)、通的全流程監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。中國礦業(yè)大學(xué)研發(fā)的“透明地質(zhì)”技術(shù)，更將地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)與實(shí)時監(jiān)測融合，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)異常提前48小時預(yù)警，使災(zāi)害防控從“事后補(bǔ)救”變?yōu)椤笆虑邦A(yù)判”。

二、算法賦能：讓數(shù)據(jù)“開口說話”

海量數(shù)據(jù)的價值在于挖掘。國家能源集團(tuán)神東煤炭建立的“智慧大腦”平臺，通過機(jī)器學(xué)習(xí)分析歷史災(zāi)害案例，構(gòu)建了瓦斯涌出、透水等10余種災(zāi)害模型。2023年，該平臺在榆家梁煤礦成功預(yù)警一次采空區(qū)自燃隱患，較傳統(tǒng)紅外監(jiān)測提前6小時發(fā)現(xiàn)異常，避免經(jīng)濟(jì)損失超千萬元。此外，AI視頻分析技術(shù)已應(yīng)用于皮帶運(yùn)輸監(jiān)測，可自動識別煤流中的錨桿、矸石等異物，識別準(zhǔn)確率達(dá)98%，大幅降低因異物導(dǎo)致的設(shè)備故障率。

三、人機(jī)協(xié)同：重新定義“安全員”角色

智能化監(jiān)測并非取代人力，而是創(chuàng)造“1+1>2”的協(xié)同效應(yīng)。山東能源集團(tuán)推出的“智能安監(jiān)員”系統(tǒng)，為井下巡檢人員配備AR眼鏡，實(shí)時疊加傳感器數(shù)據(jù)與設(shè)備三維模型。當(dāng)檢測到瓦斯超限時，眼鏡自動高亮風(fēng)險區(qū)域并推送處置流程，使單人巡檢效率提升3倍。同時，地面監(jiān)控中心通過數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬巡檢，專家可遠(yuǎn)程指導(dǎo)井下復(fù)雜故障處理，解決偏遠(yuǎn)礦區(qū)技術(shù)人才短缺難題。

四、挑戰(zhàn)與未來：突破“最后一公里”瓶頸

盡管技術(shù)突飛猛進(jìn)，煤礦監(jiān)測仍面臨兩大挑戰(zhàn)：一是井下5G信號衰減導(dǎo)致部分區(qū)域數(shù)據(jù)傳輸延遲；二是中小煤礦因成本限制難以實(shí)現(xiàn)技術(shù)普惠。對此，中國煤科集團(tuán)正在試驗(yàn)“Mesh自組網(wǎng)+邊緣計(jì)算”方案，通過分布式節(jié)點(diǎn)降低對主干網(wǎng)絡(luò)的依賴，預(yù)計(jì)可使系統(tǒng)建設(shè)成本下降40%。政策層面，國家礦山安監(jiān)局2024年新規(guī)明確要求，年產(chǎn)量120萬噸以上礦井必須建立動態(tài)風(fēng)險分級管控系統(tǒng)，倒逼行業(yè)加速技術(shù)升級。

從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”，煤礦生產(chǎn)監(jiān)測的智能化轉(zhuǎn)型不僅是技術(shù)革新，更是安全生產(chǎn)理念的深刻變革。隨著“雙碳”目標(biāo)推進(jìn)，煤炭行業(yè)亟需通過監(jiān)測技術(shù)的持續(xù)突破，實(shí)現(xiàn)安全、高效、綠色的多重目標(biāo)?？梢灶A(yù)見，當(dāng)傳感器像空氣一樣融入礦山肌理，當(dāng)算法比礦工更熟悉地層脈動，中國煤礦將真正走出“高?！睒?biāo)簽，成為現(xiàn)代工業(yè)文明的新標(biāo)桿。