仿生机器蜻蜓？未来瓦斯管理的高科技！

在煤炭开采技术迅速发展的现今，物联网、5G网络技术、大数据、人工智能、云计算等等一系列时代热词不断被引入矿井的安全生产。少人化、无人化、智能化开采以及智慧矿井等先进生产理念深入人心，煤矿企业发展的互联化和智能化成了必然趋势。煤矿生产过程中瓦斯不断涌出，做好瓦斯管理是煤矿“一通三防”管理的一项重要工作，也是保证煤矿安全生产的基础。煤矿瓦斯管理作为煤矿安全生产的前哨，其管理模式的智能化、智慧化是煤矿技术发展的必然结果。

当前瓦斯检查作业方式存在的弊端

现场检查牌板管理难度大；

纸质材料存档不便；

人工检查瓦斯偶然性大

人工检查瓦斯数据处理困难，大数据分析比较困难；

假检、漏检无法杜绝；

瓦检员单岗作业自救能力要求高；

特殊情况下发生灾害失去救援先机。

纸质材料存档不便纸质材料存档不便。质材料存档不便。纸质材料存档不便。

5G给大型煤矿瓦斯检查带来的机遇

闪电式的数据传输速率大幅度缩短瓦斯监测周期；

超大网络容量确保各地点瓦斯监测与其他监测监控系统互联；

大流量密度和连接数密度确保井下各地点瓦斯监测无死角盲区；

顶级的峰值速率提供了瓦斯管理无人化、立体化的先决条件；

瞬时的网络延迟使得矿井瓦斯管理执行衔接更加流畅；

5G网络技术的各大优势与大型煤矿瓦斯管理实现无人化、智能化的要求均不谋而合。所以，5G网络技术的应用是矿井瓦斯管理乃至煤矿企业管理的必然选择。

大型煤矿瓦斯管理技术的发展趋势

Ⅰ. 5G+人工+传感器瓦斯管理

5G+人工瓦斯管理多系统融合网示意图

其工作方式为：人员携带智能终端在巷道巡回检查，通过5G融合网对人员及智能终端进行精准定位，并且根据巷道具体地点自动检测气体各项参数，并上传至数据云处理平台进行分析处理，云平台对分析出的结果进行综合管控。

具有以下技术优势：

1）5G融合网可对单兵巡检人员及智能终端进行立体任意位置的精准场景定位，系统自动报警未检查区域并提示检查人员前往检查，从而杜绝假检、漏检；

2）智能终端可对巷道进行精准场景定位并根据要求智能检测各项参数，检测气体项目更加全面；

3）数据云处理平台对各地点各项气体参数均进行存储、处理，彻底取消掉瓦斯检查手册、瓦斯检查台账、瓦检员交接班记录等传统的纸质材料；

4）该技术系统的顶级应用包括异常声光报警、检查任务完成进度、自动精准呼叫、气体预测、大数据开发等；

5）通过该技术可将瓦检员和测风员、测尘员可以合并为1个工种，大大减少煤矿生产过程中人力资源的投入，同时带来巨大的安全效益。

Ⅱ. 5G+机器人瓦斯管理

仿生机器蜻

(模仿蜻蜓飞行模式，可以对井下超长距离巷道进行风量、瓦斯检查及通风设施和设备巡查)

仿生机器蜘蛛

(模仿蜘蛛爬行模式，可以对井下各巷道的死角死面进行气体检查及隐患排查)

仿生机器蛇

(模仿蛇的运动方式，可以到采空区进行采空区自然发火检测)

我国研发的煤矿用机器人起步晚、基础弱，较国外顶级技术有较大差距。当前，我国煤矿领域的生产技术尚处于“工业4.0”初级阶段，所以当前正处于关键技术攻关时期，如果借助5G网络技术的“东风”，将我国煤矿用机器人的研发方向转为高度智能化，那么我国煤矿在该技术上即可实现对国外技术的“弯道超车”。

Ⅲ. 5G+物物互联和智能交互瓦斯管理

基于5G网络技术的智慧矿山瓦斯管理技术体系示意图

如果技术发展的足够成熟，未来的大型煤矿瓦斯管理将会是一种什么样的情景？——瓦斯管理在未来会成为矿井管理的一个相对微小的环节。

煤矿发展方向不仅是实现智能化开采、智能化掘进，而是整个矿井如同1个人一样，开拓、采掘、运输、通风、洗选、灾害处置等各个环节如同人的各项活动协调进行，当某一环节出现问题，自动进行自我“治疗”。构建智慧矿山，最突出的标志就是实现矿井物物互联、智能交互。

在未来智慧矿山的世界中，瓦斯管理不再是一项单独的作业，该作业将融合进入各类煤矿生产现场设施、设备的最基本功能之中，即“万物皆是瓦斯管理者”。

从现有技术分析，在煤矿瓦斯管理技术发展的进程会分为“5G+人工+传感器煤矿瓦斯管理”、“5G+机器人瓦斯管理”、“5G+物物互联及智能交互瓦斯管理”3大步走。

基于5G网络的煤矿瓦斯管理技术现有不少亟待解决的瓶颈问题和技术难关，但从技术的结果导向分析，基于5G网络的煤矿瓦斯管理技术未来可期，所有煤矿现场及科技工作者应加快研究探索进程，抢占行业技术先机。