山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司 杜玉军

　　摘要：煤矿智能化转型升级已成为大势所趋。本文聚焦掘进工作面电缆自动拖移，探讨智能感知技术的创新应用。通过构建多维度传感器网络、实时监控数据传输体系及故障预警机制，实现电缆拖移装置的自适应控制与主动维护。某煤矿应用案例证实了该技术方案的可行性和有效性。以期为推进煤矿掘进智能化、少人化运行提供可资借鉴的宝贵经验。
　　关键词：煤矿掘进；电缆自动拖移；智能感知
　　我国煤炭工业正经历从传统开采向智能开采的转型升级。根据国家能源局发布的《国家能源局关于进一步加快煤矿智能化建设促进煤炭高质量发展的通知》，到2025年大型煤矿要基本实现智能化，电缆自动拖移是其中的关键环节。然而，由于井下环境复杂多变，传统的电缆拖移方式存在诸多不足。因此，亟需探索智能感知技术在电缆自动拖移中的创新应用，以适应新时期煤矿安全高效开采的需求。
　　一、煤矿掘进工作面电缆自动拖移的感知技术需求分析
　　要大力推进掘进工作面减人提效，实现设备的自主感知与协同控制，电缆自动拖移是其中的关键环节。传统电缆拖移主要依赖人工操作，存在电缆磨损、漏电等安全隐患，且人员需长时间处于高风险区域。同时，人工拖移方式难以适应掘进工作面快速推进的节奏，制约了掘进效率的提升。
　　因此，电缆自动拖移亟需引入智能感知技术，通过实时采集电缆的位置、张力、温度等状态信息，结合环境感知数据，实现电缆收放的自适应控制。这对传感器的性能提出了较高要求，需具备良好的防爆、抗干扰能力，以适应井下复杂多变的工况。同时，感知数据需通过可靠的无线通信网络实时回传，并汇聚到地面监控平台，为设备维护、生产调度提供数据支撑。
　　二、煤矿掘进工作面电缆自动拖移的感知技术实现
　　（一）多维感知的传感器网络构建
　　在电缆拖移装置的关键节点，如拖缆车、滑轮机构等，需部署多种类型的传感器，实现全方位、多参数的状态感知。其中，位移传感器用于监测电缆的收放长度；张力传感器实时采集电缆所受拉力，避免过载损坏；温度传感器监测电缆局部发热情况，及时预警故障风险。同时，选用红外热成像等感知装置，以提升在粉尘、水雾等环境下的感知可靠性。
　　传感器布设需因地制宜，充分考虑现场作业特点。如在易发生电缆磨损的拐角位置，可增设局部振动传感器；对于长距离电缆，宜采用分布式光纤传感技术，实现连续监测。传感器安装应符合防爆、抗干扰的要求，并通过合理布线，最大限度减少信号衰减。
　　（二）实时监控的数据传输体系设计
　　实时回传井下感知数据乃是智能感知的关键，传统有线通信手段面临布线难题、易受损伤等问题，而采用以5G、LoRa等新型无线通信技术为基础，可设立灵活、可靠的井下传输网络。借助网络拓扑与路由协议的优化，最大幅度降低数据时延与丢包率。
　　感知数据汇聚完成后，得设计出人机交互体验佳的监控界面，直观呈现电缆当前状态与设备参数，如同在三维可视化系统里面，实时标注电缆拖移的位置，也以曲线、柱状图等形式呈现，表明电缆张力、温度随时间、位置的变化走势，监控平台同样要具备故障诊断、远程控制等功能，达成对电缆拖移装置的统一管控。
　　（三）主动维护的故障预警机制设计
　　电缆自动拖移过程中，需及时发现和处置设备故障，避免事故扩大。基于智能感知数据，可建立电缆状态评估模型，预判异常风险。如通过设定电缆温度、张力等参数阈值，实时监测数据越限情况，自动触发告警，引导现场人员采取应对措施。
　　同时，汇聚设备全生命周期数据，采用大数据分析、机器学习等技术，挖掘设备退化规律，制定预防性维护策略。如识别电缆磨损的高发区域，有针对性地增设防护结构；提取设备故障的先兆特征，优化点检内容和频次。通过感知数据驱动的主动维护，可最大限度减少设备意外停机时间，提高掘进作业连续性。
　　三、案例分析
　　A煤矿是一座年产300万吨的大型现代化矿井，致力于智能化开采技术的创新应用。该矿在掘进工作面电缆拖移环节，部署了基于5G的智能感知系统。通过在拖缆车上安装红外热成像仪、分布式光纤传感器等设备，实时感知电缆温度、张力。数据通过5G网络实时回传至地面监控中心，结合数字孪生系统，对电缆状态进行可视化呈现。
　　应用表明，智能感知技术的引入，使掘进作业效率提升23%，电缆维修时间缩短近半。通过主动预警，电缆断裂事故发生率下降80%。智能感知技术的成功应用，为该矿掘进智能化、少人化运行探索了可行路径，提供了宝贵经验。
　　四、结语
　　智能感知技术在煤矿掘进工作面电缆自动拖移中的应用，是新时期煤矿走"智能化、少人化"发展之路的必然选择。通过多维度感知、实时监控、主动维护等策略，有效破解了传统电缆人工拖移方式的瓶颈制约，实现生产效率与安全水平的双提升。未来，应进一步加强感知设备的环境适应性研究，优化数据融合与智能分析模型，推动电缆拖移乃至整个掘进系统的智能化升级，为煤矿高质量发展注入新动能。
　　参考文献：
　　[1]贺爱兵.煤矿供电系统中智能感知技术的应用探索[J].内蒙古煤炭经济,2025(02):167-169.