智能矿山的煤矿机电设备管理创新探讨

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摘要：智能煤矿是煤炭综合机械化发展新阶段，是煤炭行业高质量发展的技术核心，积极应用各种大数据分析、状态评估、故障分析及预测等技术，实现煤矿界机电设备全生命周期管理，是煤炭行业安全、高效、智能化发展的关键。首先对智能矿山进行概述，然后分析煤矿机电设备管理现状，分析其中存在的问题，最后结合多年工作经验，基于智能矿山提出几点创新煤矿机电设备管理方法，以期为我国煤矿工业发展提供有效参考。

关键词：智能矿山；煤矿；机电设备管理；大数据分析

0引言

我国煤炭行业处于转型关键时期，随着煤矿机械设备自动化、智能化水平提高，传统发展模式和管理方式难以发挥其内控作用，反而遏制了煤矿行业发展进程。煤矿企业必须同步变革创新煤矿机电设备管理方式，积极应用各种先进智能化设备，监测设备运行状态，预测和发现故障，将故障风险和安全事故发生可能消灭在萌芽阶段，实现事后维护管理为主向事前预制判断管理为主，避免人员伤亡和经济损失。基于此，智能矿山应运而出，通过智能矿山建设，实现煤矿开采、运通、洗选、生产管理及生态环保全过程智能化运转。在这其中，煤矿机电设备管理也应积极创新优化，才能真正发挥智能矿山基本能效，提升煤矿生产效率，继而创造更多经济效益和社会效益。

1智能矿山概述

智能矿山是在现代煤矿智能化理念下，基于物联网、大数据、人工智能、机器人化装备等信息技术与现代矿山开发技术深入融合提出的一种新型模拟技术[1]。该技术利用革新信息技术实现矿山的全面感知，对照真实矿山结构和开采情况进行线上开采实验，最终实现矿井开采、挖掘、运通、生产及安全、生态等，事前、事中、事后全过程智能化的管理，是一种非常科学的智能化管理方法。目前在我国各大企业内部已经搭建了基本完善的矿山管理平台，通过平台科学管理各种无人作业方式，如开采面无人作业、大型设备无人作业、危险场所无人作业、掘进面无人作业等，覆盖整个矿山，管理非常便捷和迅速，这一切都需要智慧机械人、智慧设备及智能化系统来实现。

2煤矿机电设备管理现状

2.1煤矿机电设备管理体系较为陈旧

我国关于煤矿机电设备管理制定了较为严格的管理制度，很多企业都会按照煤矿主管部门和主体企业机电管理制度相关规范执行作业。但不可否认，部分煤矿机电设备管理体系仍较为陈旧，在实际操作过程中，一些问题逐渐暴露。例如，管理制度与企业考核制度冲突；人力资源管理效率低下；后勤部门工作时间与实际生产管理不符，没有按照及时进行编制和变更，难以满足实际工作需求；机电设备采购中主要选择价格低廉、规格和质量符合标准的机电设备，但部分企业价格作为首要考量因素，在一定程度上忽略了机电设备整体质量，导致实际操作过程中设备功能无法充分发挥，且故障概率大，使用寿命不长，反而增加企业运营成本。

2.2机电设备智能化建设不足

现如今，我国煤矿机电设备更新迭代迅速，煤炭行业也开始朝向智能化发展。对此，我国煤矿企业不断加强信息化和智能化建设，将各种先进信息技术、煤矿开采技术、运输技术和最新机电设备应用在煤矿开采中，打造智能矿山。但是，探究其实际运行效果，多数企业仍停留在初期阶段，没有进行更加深入的技术研究和创新，机电设备智能化建设不足，各种机电设备运行管理与发达国家大相径庭[2-3]。另外，部分企业关于机电设备和技术智能化认知水平较低，无法熟练借助高新技术进行有效创新，煤矿智能化建设与发展面临巨大障碍。

2.3缺乏专业机电设备维护人才队伍

伴随煤炭市场萎缩和企业转型，煤矿企业员工待遇逐渐下调，很多专业技术人才流失，导致煤矿行业可持续发展内生动力不足，造成严重隐患。优秀专业的机电设备维护人才队伍是煤矿机电设备管理重要力量，但是煤矿开采环境恶劣、危险性大、工作强度高，与其他工业部门相比更加危险，倘若企业不注重每个工作环节的高效管理，就无法切实提高煤矿开采的质量和效率。同时，这些人才专业水平还会对每台机电设备运行效果产生影响，必须加强人员管理，提升其专业水平和薪酬福利，尽可能规避其作业风险，减少因机电设备故障造成的工业安全事故[4-5]。

3基于智能矿山的煤矿机电设备管理创新路径

3.1创新煤矿机电设备管理体系

煤矿机电设备管理系统是智能矿山煤矿机电设备管理的核心，一般为金字塔型结构，自上而下依次为应用层、数据服务层、基础设施层、设备感知层，包含数据采集、转换处理、健康评估、设备故障诊断及预警、能耗监测等功能。若想创新矿机电设备管理体系，提高生产效率和管理质量，就必须充分了解系统结构和功能，将该系统与煤矿企业机电设备应用深度融合，建立与之适配的新型管理体系，有效提升管理效能。第一，从管理意识看，要培养事前意识，重视机电设备管理事前监督和预防。例如，在通风系统、运输系统、排水系统等关键节点设置传感器，实时监测该节点机电设备运行状态；预先根据设备型号、功能和以往经验，设置检测阈值，一旦监测到某个设备实时参数超过阈值，立即传递至主控台和责任人，进行预警警告；后台管理人员和责任人立即采取措施，排除故障，确保机电设备运行正常，避免事故发生后维修养护作业，减少经济损失。第二，从技术管理看，煤矿企业需要加强机电设备技术管理，成立相应技术管理小组，建立技术管理人直接负责的垂直管理体制、绩效考核制度和责任制度，对煤矿机电设备进行全过程统一管理[6]。例如，绩效考核管理中，将机电设备运行状态、安全操作、日常维护笔记等作为重要考核指标。第三，从信息记录管理看，要求机电设备维修人员全面细致记录工作中各项细节，一旦出现故障，及时筛查信息，追踪问题原因，寻求有效解决方法；还要建立完善信息管理系统，监测机电设备运行状况，实现每项工作和状态参数在系统中的精准体现和定位，严格按照相关标准进行设备管理，保障企业生产。第四，从设备日常养护和检修看，每年末由设备使用部门上报设备使用情况和下年度检修计划。在年度大检修阶段，对企业煤矿机电设备情况进行摸底排查；制定严格日常检修、月度检修、季度检修工作制度，严格按照制度完成设备日常安全检查、更换、保养等工作，确保设备处于正常运行状态[7]。第五，从设备采购看，制定管理与采购相结合的制度，机电管理部门提供采购目录，采购部门筛选厂家和设备，机电管理部门进行设备参数比对，选择质量符合标准的设备进入招投标环节，确保设备价格适宜、质量达标。

3.2创新煤矿机电设备管理模式

基于智能矿山的煤矿机电设备管理模式，以可视化系统平台为主，涉及生产感知、数据接入、数据处理、应用决策、多维展示等组成模块，将其融入机电设备管理，能够充分发挥设备开采能力、运输能力等，实现机电设备管理模式的创新发展。例如，可以借助人工智能进行机电设备管理，针对一些重复性高、低效率的维护工作，可以借助人工智能进行监管，解放部分人力资源，为其开展其他工作和深入研究提供良好助力。健康智能化管理系统、井下环网系统，在煤矿机电设备管理中，多应用于一些简单机电设备，智能化采集设备数控、建立健康档案、进行健康评估等，能够实现机电设备全生命周期的科学管理。同时，该系统还能为企业决策提供数据支持，依据机电设备运行状态，精准科学规划机电设备运行模式，构建更加科学的分析指标，从而实现煤矿机电设备精细化管理[8]。某煤矿企业在煤矿机电设备管理中使用该系统后，实现了一次采全高8m，日采量达到6.16万t，采出率提高了30%左右，取得了显著成就。同时，也可以应用AI智能监控平台，实现多个“信息孤岛”的协同合作，实现机电设备统一配置管理、数据信息共享、业务优化和功能联动等。平台能够自动记录报警，确保安全员和值班员在第一时间处理报警信号，杜绝监管、约束不严等问题；加强监控摄像头的安装设置，将安全员、管理人员从繁琐日常巡逻等事务性工作中脱离出来，将更多时间应用在制度修订、技术管理等工作上。

3.3创新煤矿机电设备人才培训制度

在智能矿山背景下，煤矿机电设备管理创新离不开人才管理，煤矿企业应当贯彻“以人为本、科技兴起”理念，加大员工培训教育和安全教育力度，完善人才培训考核和晋升体系，建立高素质、专业化煤矿机电设备人才队伍。第一，加强人才专业技能培训，尤其是煤矿机电设备操作人才专业培训，根据具体工作内容和操作设备进行针对性培训，将理论与实际相互联系，让实践印证理论。通过培训确保人才充分了解机电设备构成、功能、主要参数和简单的维修技术等，确保能够依据施工图纸和建设要求，实现高质量的作业水平。第二，积极开展安全教育培训，要求工作经验丰富的一线操作工人、专家学者或者机电设备生产厂家对设备进行详细讲解，结合典型实际案例，讲述违规操作风险，可能造成的危害等，提高人才安全意识，降低安全事故发生概率。第三，健全人才上岗测试制度。在完成培训工作之后，由企业内部监督审核小组或人员进行培训测验，只有测验顺利、高质量完成后，得到相应许可，才能正式进入工作场所，降低因机电设备操作问题引发的安全事故发生概率。第四，煤矿企业要注重人才选聘，提高市场准入门槛，提升人才薪酬福利，招聘大量优秀技术人才进行技术创新，为企业发展注入新鲜活力，还可以邀请技术人员定期对操作人员内进行专业指导，确保操作人员紧跟机电设备创新内容、操作技巧等，持续提升机电设备操作水平。第五，煤矿企业还应当积极引进先进技术和设备，与设备生产厂家保持紧密联系，及时传达自身需求，厂家根据需求进行针对性改进和设备创新，满足企业开采需求。

4结语

在智能矿山背景下，煤矿机电设备管理是一项非常重要的环节，是煤矿机电设备智能化、信息化发展进程中，确保技术与管理有效衔接的重要管理措施。我国地域广阔，矿产资源丰富，伴随社会快速发展，对矿山资源需求程度不断增加，智能化煤矿机电设备的应用普及，很大程度上提升了煤矿生产效率和质量，但也滋生了许多新的管理问题。对此，本文提出可以借助创新煤矿机电设备管理体系、创新煤矿机电设备管理模式、创新煤矿机电设备人才培训制度等进行应对，显著降低管理难度，提升管理质量，对我国煤矿机电设备管理创新和煤矿行业发展至关重要。

作者：王韶勋 单位：山西焦煤西山煤电斜沟矿