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[摘 要]在煤矿的日常工作开展中存在了较为复杂的环境，提升煤矿信息智能化系统的技术水平，满足矿井工作开展的全面需求，提升整体的煤炭技术实用性，有效的推进煤矿行业的进一步发展。本文进一步分析了煤矿信息化与智能化要求与关键技术，以供同仁参考借鉴。
[关键词]煤矿；信息化；智能化；关键技术
中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）11-0036-01
一、煤矿信息化、智能化技术的基本要求
（1）以避免煤矿井下工作的一线人员人身安全为指导思想，以实现煤矿高效生产为目的。采用尽量减少井下人员的人数为安全手段。实现地面智能化技术的远程控制，以及煤尘、水、火等方面的安全监控措施。
（2）采用统一的数据监控系统，统一的信息处理方式，将智能化技术融入煤矿采集的数据分析步骤。避免大量的数据分析过度，一个小数据的漏洞，导致整个勘测采集煤矿信息的错误。
（3）建立具有可调控性的检测系统，便于煤矿采集的过程中依据实际情况随机应变，解决突发状况。
（4）将远程监控系统与远程调控系统相结合。同时，输入远程监控系统的图像画面，以便分析人员操控和实时掌握最新井下状况。
（5）建立有线与无线网络系统。由于煤矿井下工作的不确定性高，存在着危险的不可预测性。电力的供应是其中必不可少的设备。建立有线与无线网络的实时结合，在一般情况下使用有线电力设备与网络相结合。提高设备输出的稳定性。
（6）注意矿下交换机的安装。交换机要安装于供电所井下，网络交换机安装在煤矿数据中心库内。与此同时，要注意系统光缆和电缆的保护。
（7）供电电源在波动范围之内，安全系统指标要达到最高。与此同时，对应的系统数据分析指标要在一定的范围之内正常运行。
（8）煤矿井下安全系统要具备防爆监控功能。在输电过程中，要保证电缆和光缆的信号输送必须在安全信号防范系统之内。防爆电气设备同时要具备便携式功能，方便在井下工作人员的携带。 要保证用于煤矿井下工作的安全措施必须经过严格的审核和测验。
二、煤矿智能化信息系统构架
2.1 监控监视与通信层
通过依照将监视以及通信层的系统结构主要包括了，矿井的监控、通信以及监视系统。在矿井的工作环境下，监控系统还主要包含了诸多子系统，对于采煤的工作面监控、对挖掘推进工作的监控、煤矿开采质量的检测、斜井提升的监控、以及立井提升的监控、还有架空乘人的运输监控、主要的通风设备监控、电动机车设备的运输监控、矿井的排水、安全、供电、火灾等监控、此外还包括了对开采矿山的压力监测预警、以及水文系统的监测等。
2.2 生产安全管理层
生产与安全管理层主要包括了地测、调度、生产以及机电等多方面的管理，通过实施“一通三防”式管理方法，有效的保证了井下工作开展中的全面化管理，包括了防治水以及安全管理，安全管理又有效的满足了标准化工作、危险源头以及应急救援类管理，还有对于采矿机电设备的选择管理，开采煤矿质量管理、综合性节能环保管理等子系统。
2.3 经营管理决策层
该管理层系统主要是为了实现煤矿企业的销售、物资、财务、人力以及设备还有项目的诸多管理，此外还包括了与客户关系之间的管理，产品的运营销售协调调度的管理、工作开展的相应成本投入管理、全面化的资金预算管理、工作人员的绩效管理，还有内部审计的管理及综合性科技、制度、文档管理，此外还包括了煤矿企业的生产、安全、战略资源还有行政后勤以及决策支撑型管理系统。
三、煤矿信息化与智能化的关键技术
3.1矿井人员定位技术
随着信息技术在煤矿行业内的广泛应用，煤矿信息化与智能化得以实现，基于矿井人员定位技术所组建的系统能够实现安全避免，在煤矿井下作业人员管理和煤矿事故应急救援等工作中发挥着重要作用。矿井人员定位技术作为煤矿信息化与智能化的关键技术之一，其在复杂环境下也具有良好的适用性，以场强和时间为主要参考因素对矿井人员进行定位，能够获得精准的定位参数，为煤矿安全生产提供可靠的数据支持。
3.2矿用激光甲烷监测技术
煤矿作业中，瓦斯属于一种易燃易爆物质，存在极大的安全风险，矿用激光甲烷监测技术作为煤矿信息化与智能化的关键技术，其应用主要通过甲烷监测与断电控制对瓦斯进行有效防治，降低煤矿安全隐患。就矿用激光甲烷监测技术来看，其以热催化、热导、红外和激光为矿用甲烷传感器的主要工作原理，能够实现煤矿甲烷浓度的全方位监测，响应速度快且矿用甲烷传感器元件的使用性能优良，能够满足全程监测的应用需求。在煤矿信息化与智能化应用中，可应用可调谐半导体激光吸收光谱技术对矿用激光甲烷传感器进行自动调零，结合煤矿应用需求对甲烷标准气样设置灵敏度自动调节，从而在保证煤矿信息化与智能化的基础上，降低井下维护任务量，切实提高煤矿井下作业效率。为促进矿用激光甲烷监测技术应用价值的充分发挥，科学控制矿用激光甲烷傳感器的投入成本，可在煤矿信息化与智能化的过程中，于煤矿分站设置激光器和光电探测器等，以光缆将检测气室与分站有序连接，充分发挥激光器与光电探测器的使用价值，推进煤矿生产活动的高效开展。
3.3矿井传输技术
基于矿井通信及监视技术建立煤矿综合数据中心，通过身份认证、授权及加密等机制做好安全管理与防护，并建立调度指挥中心，准确显示煤矿安全、生产、运销等数据信息，完善报警、调度和记录等功能，进一步完善设备故障诊断与提示、应急救援指挥等功能，从而促进煤矿信息化与智能化的顺利实现。矿井传输技术是煤矿信息化与智能化的关键技术与系统之一，主要包括矿井有线传输网络和矿井无线宽带传输，二者的协调配合可以满足煤矿监控、通信、管理等多元化要求。
就矿井有线传输网络来看，其应具备良好的抗故障能力和标准化程度，可实现远距离传输，并保证实际应用的安全性。矿井有线传输网络体系下，应保持办公网络与工业控制网络互相联通，采用网络安全设备隔离，配备路由器和防火墙等网络安全设备，以降低网络安全隐患。矿井有线传输网络应具备 VPN 联接功能，并可实现故障诊断与故障报警，从而将故障所造成的损害控制在最小范围内，提高煤矿信息化与智能化的整体水平。
就矿井无线宽带传输来看，其设备体积应较小，具备良好的电磁兼容性，标准化与安全性程度高，工作稳定且故障率低，从而满足煤矿信息化与智能化的特殊要求。矿井无线宽带传输技术应采用 4G 技术、WIFI 技术等来实现矿井图像监视，优先选用工业、科学及医疗设备频段等作为矿用无线电系统及设备频段，应用 RFID、WIFI 等技术来实现煤矿动目标的精准定位。矿井监控技术的应用，应科学应用WIFI 技术、Z i g Bee 技术等实现矿井移动监控和无线接入，采用千兆以上矿用以太光网络作为矿井监控主干网络，确保其具备良好的冗余功能，并应用网络隔离设备实现与其他网络的互相联通，从而确保矿井监控系统的稳定运行，改善煤矿信息化与智能化效果。
由此可见，信息化智能化发展对煤矿安全方面带来的益处，这些技术渗透到煤矿事业中有着显著的成果，不但在很大程度上节约了人力、物力，而且也有效的避免人员发生伤亡的情况，在实际工作的时候仅仅依赖于现代化设备就可以对煤矿的实际情况做到实时监控，促使我国煤矿行业可以朝着更好的方向发展。
结束语：
应根据煤炭开采的具体情况，建立完善的现代煤矿信息化系统，并加强煤矿系统中的智能技术应用，提升煤矿企业的开采能力，保证煤矿企业生产的安全性。
参考文献：
[1]王占飞，刘小东，张登山，等.煤矿智能化数字变电所建设基本要求与实施条件[J]. 煤炭科学技术，2015（45）：108-112.
[2]马昆，高顶，包慧玲，等.煤矿信息化现状及其发展探讨[J].煤矿机械，2011（3）：10-12.
[3]高强.关于煤矿信息化现状及其发展分析[J].计算机光盘软件与应用，2013，17：87-88.
[关键词]煤矿；信息化；智能化；关键技术
中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）11-0036-01
一、煤矿信息化、智能化技术的基本要求
（1）以避免煤矿井下工作的一线人员人身安全为指导思想，以实现煤矿高效生产为目的。采用尽量减少井下人员的人数为安全手段。实现地面智能化技术的远程控制，以及煤尘、水、火等方面的安全监控措施。
（2）采用统一的数据监控系统，统一的信息处理方式，将智能化技术融入煤矿采集的数据分析步骤。避免大量的数据分析过度，一个小数据的漏洞，导致整个勘测采集煤矿信息的错误。
（3）建立具有可调控性的检测系统，便于煤矿采集的过程中依据实际情况随机应变，解决突发状况。
（4）将远程监控系统与远程调控系统相结合。同时，输入远程监控系统的图像画面，以便分析人员操控和实时掌握最新井下状况。
（5）建立有线与无线网络系统。由于煤矿井下工作的不确定性高，存在着危险的不可预测性。电力的供应是其中必不可少的设备。建立有线与无线网络的实时结合，在一般情况下使用有线电力设备与网络相结合。提高设备输出的稳定性。
（6）注意矿下交换机的安装。交换机要安装于供电所井下，网络交换机安装在煤矿数据中心库内。与此同时，要注意系统光缆和电缆的保护。
（7）供电电源在波动范围之内，安全系统指标要达到最高。与此同时，对应的系统数据分析指标要在一定的范围之内正常运行。
（8）煤矿井下安全系统要具备防爆监控功能。在输电过程中，要保证电缆和光缆的信号输送必须在安全信号防范系统之内。防爆电气设备同时要具备便携式功能，方便在井下工作人员的携带。 要保证用于煤矿井下工作的安全措施必须经过严格的审核和测验。
二、煤矿智能化信息系统构架
2.1 监控监视与通信层
通过依照将监视以及通信层的系统结构主要包括了，矿井的监控、通信以及监视系统。在矿井的工作环境下，监控系统还主要包含了诸多子系统，对于采煤的工作面监控、对挖掘推进工作的监控、煤矿开采质量的检测、斜井提升的监控、以及立井提升的监控、还有架空乘人的运输监控、主要的通风设备监控、电动机车设备的运输监控、矿井的排水、安全、供电、火灾等监控、此外还包括了对开采矿山的压力监测预警、以及水文系统的监测等。
2.2 生产安全管理层
生产与安全管理层主要包括了地测、调度、生产以及机电等多方面的管理，通过实施“一通三防”式管理方法，有效的保证了井下工作开展中的全面化管理，包括了防治水以及安全管理，安全管理又有效的满足了标准化工作、危险源头以及应急救援类管理，还有对于采矿机电设备的选择管理，开采煤矿质量管理、综合性节能环保管理等子系统。
2.3 经营管理决策层
该管理层系统主要是为了实现煤矿企业的销售、物资、财务、人力以及设备还有项目的诸多管理，此外还包括了与客户关系之间的管理，产品的运营销售协调调度的管理、工作开展的相应成本投入管理、全面化的资金预算管理、工作人员的绩效管理，还有内部审计的管理及综合性科技、制度、文档管理，此外还包括了煤矿企业的生产、安全、战略资源还有行政后勤以及决策支撑型管理系统。
三、煤矿信息化与智能化的关键技术
3.1矿井人员定位技术
随着信息技术在煤矿行业内的广泛应用，煤矿信息化与智能化得以实现，基于矿井人员定位技术所组建的系统能够实现安全避免，在煤矿井下作业人员管理和煤矿事故应急救援等工作中发挥着重要作用。矿井人员定位技术作为煤矿信息化与智能化的关键技术之一，其在复杂环境下也具有良好的适用性，以场强和时间为主要参考因素对矿井人员进行定位，能够获得精准的定位参数，为煤矿安全生产提供可靠的数据支持。
3.2矿用激光甲烷监测技术
煤矿作业中，瓦斯属于一种易燃易爆物质，存在极大的安全风险，矿用激光甲烷监测技术作为煤矿信息化与智能化的关键技术，其应用主要通过甲烷监测与断电控制对瓦斯进行有效防治，降低煤矿安全隐患。就矿用激光甲烷监测技术来看，其以热催化、热导、红外和激光为矿用甲烷传感器的主要工作原理，能够实现煤矿甲烷浓度的全方位监测，响应速度快且矿用甲烷传感器元件的使用性能优良，能够满足全程监测的应用需求。在煤矿信息化与智能化应用中，可应用可调谐半导体激光吸收光谱技术对矿用激光甲烷传感器进行自动调零，结合煤矿应用需求对甲烷标准气样设置灵敏度自动调节，从而在保证煤矿信息化与智能化的基础上，降低井下维护任务量，切实提高煤矿井下作业效率。为促进矿用激光甲烷监测技术应用价值的充分发挥，科学控制矿用激光甲烷傳感器的投入成本，可在煤矿信息化与智能化的过程中，于煤矿分站设置激光器和光电探测器等，以光缆将检测气室与分站有序连接，充分发挥激光器与光电探测器的使用价值，推进煤矿生产活动的高效开展。
3.3矿井传输技术
基于矿井通信及监视技术建立煤矿综合数据中心，通过身份认证、授权及加密等机制做好安全管理与防护，并建立调度指挥中心，准确显示煤矿安全、生产、运销等数据信息，完善报警、调度和记录等功能，进一步完善设备故障诊断与提示、应急救援指挥等功能，从而促进煤矿信息化与智能化的顺利实现。矿井传输技术是煤矿信息化与智能化的关键技术与系统之一，主要包括矿井有线传输网络和矿井无线宽带传输，二者的协调配合可以满足煤矿监控、通信、管理等多元化要求。
就矿井有线传输网络来看，其应具备良好的抗故障能力和标准化程度，可实现远距离传输，并保证实际应用的安全性。矿井有线传输网络体系下，应保持办公网络与工业控制网络互相联通，采用网络安全设备隔离，配备路由器和防火墙等网络安全设备，以降低网络安全隐患。矿井有线传输网络应具备 VPN 联接功能，并可实现故障诊断与故障报警，从而将故障所造成的损害控制在最小范围内，提高煤矿信息化与智能化的整体水平。
就矿井无线宽带传输来看，其设备体积应较小，具备良好的电磁兼容性，标准化与安全性程度高，工作稳定且故障率低，从而满足煤矿信息化与智能化的特殊要求。矿井无线宽带传输技术应采用 4G 技术、WIFI 技术等来实现矿井图像监视，优先选用工业、科学及医疗设备频段等作为矿用无线电系统及设备频段，应用 RFID、WIFI 等技术来实现煤矿动目标的精准定位。矿井监控技术的应用，应科学应用WIFI 技术、Z i g Bee 技术等实现矿井移动监控和无线接入，采用千兆以上矿用以太光网络作为矿井监控主干网络，确保其具备良好的冗余功能，并应用网络隔离设备实现与其他网络的互相联通，从而确保矿井监控系统的稳定运行，改善煤矿信息化与智能化效果。
由此可见，信息化智能化发展对煤矿安全方面带来的益处，这些技术渗透到煤矿事业中有着显著的成果，不但在很大程度上节约了人力、物力，而且也有效的避免人员发生伤亡的情况，在实际工作的时候仅仅依赖于现代化设备就可以对煤矿的实际情况做到实时监控，促使我国煤矿行业可以朝着更好的方向发展。
结束语：
应根据煤炭开采的具体情况，建立完善的现代煤矿信息化系统，并加强煤矿系统中的智能技术应用，提升煤矿企业的开采能力，保证煤矿企业生产的安全性。
参考文献：
[1]王占飞，刘小东，张登山，等.煤矿智能化数字变电所建设基本要求与实施条件[J]. 煤炭科学技术，2015（45）：108-112.
[2]马昆，高顶，包慧玲，等.煤矿信息化现状及其发展探讨[J].煤矿机械，2011（3）：10-12.
[3]高强.关于煤矿信息化现状及其发展分析[J].计算机光盘软件与应用，2013，17：87-88.