綜采工作面自動化技術應用研究

摘 要：隨著社會經濟的發展，社會經濟建設對煤炭能源的需求越來越大，作為煤炭生產行業，要在保證效率的同時，提高生產質量，同時加快自主創新，實現煤炭生產質的飛躍。我們必須重視新設備、新工藝的引進和使用，切實提高煤礦生產的自動化和現代化，加大科技力量，從而促進煤礦生產進度和產能的全面提高。

關鍵詞：綜采工作 自動化 問題

中圖分類號：TD823文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0011-01

煤炭生產中最重要的環節就是采煤工作面作業，為了保證采煤工作的安全，煤炭生產企業必須以安全生產為基本原則，提高采煤工作面的自動化程度。現代自動化采煤工作面基本采取綜采與綜放技術，這樣自動化采煤技術得到了廣泛應用。高效的自動化采煤工作面系統中，包含了大功率多電壓輸出的新型移動變電站、隔爆真空智能型高及低壓開關、隔爆組合開關、電牽引采煤機、液壓支架電液控制系統、計算機安全監控及通訊系統等新型設備。通過應用新設備、新技術，能有效提高采煤效率，并保證生產的安全性。

1 綜采工作面自動化系統組成

1.1 自動化系統的組成

自動化采煤工作面包含了自動控制、傳感器、計算機、設備工況監測及故障診斷、電液控制、集中控制等等多種自動化技術。綜合機械化采煤的設備多，技術復雜，其中主要的技術有液壓支架電液控制技術，刮板輸送機直線推進技術，煤巖分界及采煤機自動采煤技術，以及故障診斷技術。

1.2 自動化系統的功能和目標

通過自動化采煤系統的建設，綜合作業面的安全性大大提高了，同時也降低了采煤工人的工作強度，提升了工作效率，自動化系統中的計算機技術還能實現各設備之間的數據傳輸，實現通訊系統的雙向溝通，保證了工作的順利進行。自動化系統中，將所有技術參數，如溫度、電動機的電流、冷卻水量、速度和位置等進行監控，工作人員能隨時了解綜合工作面的實際情況，同時與其它設備實現信息交互，實現信息共享和聯鎖控制。自動化系統促進了采煤綜合工作面的自動化發展，減輕工作強度的同時也提高了工作效率，而系統的先進性也有利于工作人員及時發現設備故障，及時采取措施，減少設備的損害。工作面的相關信息及時傳輸到地面，完成了信息資源共享。

1.3 采煤機記憶截割

德國Eickhoff公司的SL-750型采煤機具有記憶截割功能，首先通過人工操作，割一個示范刀，而采煤自動化系統會隨時記錄切割的過程，并在各個位置時滾筒的截割高度數據。自動化截割功能實現，采煤設備會根據數據記憶實現自動升降搖臂，自動割煤，減少了人工勞動。除此之外，采煤機還可以根據綜合工作面的傾角的變化，及時調整數據，隨時更新，保證工作面在不同的地質環境下也能實現截割采煤，并保持平直。目前，綜合采煤系統的記憶截割功能工作面帶來了全新的變化，采煤司機從操作面中出來，節省了人力，大大提高了系統的自動化程度。

1.4 無人工作面

支架的跟機自動化無需人員操作，系統可以直接完成支架的降移升以及收伸護幫板、推溜等，正液壓過程實現了全自動；而采煤機的記憶截割功能還能減少人員停留在工作面的時間，這種無人的記憶截割技術是現代采煤技術發展的重大突破。總的來說，支架的跟機自動化結合采煤機的記憶截割功能，促進了綜合操作面自動化的全面提高，真正做到了無人工作面。

1.5 經濟效益

自動化的采煤綜合工作面給現代采煤企業帶來可觀的經濟效益。該技術減少了人力成本，提高了工作效率，所有采煤動作的完成都不需要人員操作，這讓本身復雜的采煤作業變得簡單。采煤自動化系統還能保護設備，延長設備使用壽命。第一，控制器的使用頻率減低，傳統的鄰架控制拉一臺支架平均需要切換10次按鍵，以dead鍵結束，通常要十幾秒鐘，長期使用必然會損害控制器。自動化實現了，控制器的使用大大減少，從而延長其壽命。第二，提高了電磁先導閥的使用年限。鄰架控制由于頻繁切換按鍵，電磁先導閥不斷作業，隨時都在跳動，且跳動幅度大，沒有規律，自動控制系統出現后，自動化程序會首先驅動先導閥，先導閥的動作平穩有序，降低了損壞。第三，這是自動化系統最最重要的功能之一，就是能保障綜合工作面人員的生命安全。自動化技術的使用，讓處于采煤作業面的工作人員能撤回地面，有效降低了工作面人身事故率，保障了職工的生命安全。第四，提高工作效率，這也是我們反復提到的，因為減少了人員主觀因素導致的反復開停車耽誤時間，整個采煤過程變得井然有序，工作順利流暢，工作效率自然也就提高了。

2 自動化工作面的應用經驗

2.1 自動化工藝的使用要有針對性

自動化技術所面臨的工作環境肯定是不同的，例如在陰陽立柱較多時不宜使用跟機自動化，在頂板破碎嚴重時不宜使用成組自動化，如果遇到斷層，更是要謹慎使用自動化技術。

2.2 提高職工整體業務水平和素質

所有參與自動化操作的員工，都要實施崗前培訓，提高工作人員的操作熟練度，減少誤差。讓技術工作能實現精益求精，而所有員工也要經考核合格，頒發證書，才能上崗作業。

2.3 加強設備的檢修力度

自動化的應用，讓綜合工作面的設備故障變得更少了，尤其對各種傳感器、電磁閥、通訊線路等容易被工作人員忽視的地方，通過自動化技術也能保證準確可靠，反應真實數據。

3 采煤工作面自動化技術發展趨勢

煤炭工業的發展，加上現代科技力量的發展，人們在探索中找到了促進煤炭生產的先進技術，就是綜合工作面自動化技術。自動化技術將采煤工作面的采煤機、液壓支架、破碎機、裝載機、刮板輸送機液壓泵站、帶式輸送機等設備的控制系統、工作面通信與監控系統及工作面供電系統納入到一起，并在礦井自動化的系統中接入網絡，真正實現了帶式輸送機及工作面設備的集中控制、保護、故障自檢、閉鎖、沿線通信等功能，讓工作人員能夠安全、快速采煤，而網絡系統的使用，也讓設備間、人之間的數據傳輸更加快速，地上地下能在第一時間保持聯系，提高工作的效率和安全性。如今，我們以采煤機位置為依據的液壓支架自動控制系統，實現液壓支架跟隨采煤機自動操作，以及采煤工作面無人化生產是工作面自動化技術的發展趨勢。

4 結語

綜合工作面自動化系統的使用，不僅推動了煤炭生產的效率，還能保證每趟生產人員的個人安全，是現代煤炭生產的重要發明。自動化系統讓煤炭生產行業進入了高峰期，但值得注意的是，我們的煤炭企業也要考慮到自動化系統的使用問題，還需要進一步的摸索與研究，提高科技含量，讓自動化工作面越來越完善。

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