綜采自動化采煤技術的應用實踐體會探討

【摘 要】隨著科技的快速發展和人們對煤炭資源的需求越來越大，自動化采煤技術在綜采方面運用得也越來越廣泛，尤其是在薄煤層開采方面。本文主要就目前綜采自動化技術的應用情況及體會進行概述，希望能夠對未來我國的采煤事業提供一些借鑒和參考。

【關鍵詞】采煤技術；自動化；應用；煤炭需求

自動化采煤工作面研究和用用關鍵技術是現階段煤行業的重點科技任務之一，現在有很多企業在生產過程中應用了自動化綜采技術以后可以大大有利于減少采煤工作面的人員數量，降低工人勞動強度，提高工作面安全程度以及提高工效。但是在這個過程中往往會受到工作面煤層薄、地質環境復雜、能見度低等一系列因素的影響，影響工作面回采率及設備效能。因此還需要我們想方設法進行解決。

一、國內外綜采自動化技術的對比情況

（一）國內綜采自動化技術的現狀。

就目前而言，世界上最為先進的滾筒采煤機自動化割煤工藝一般分為以下兩種：1、采煤機尾滾筒隨動割煤方式。它只需要操作前滾筒，尾滾筒會自動根據設定進行割煤，因此只配備1名采煤機操作人員即可；2、采煤機記憶割煤方式。它是首先通過操作人員手動示范割煤，然后采煤機自動記憶操作人員操刀的參數進行割煤，這樣一來就需要操作人員一直跟機來監護機器的運行。就目前而言，國內許多煤炭企業為了達到提高資源回收率和延長礦井壽命的目的，在研究薄煤層的開采技術方面作出了很大的努力。但截止到目前為止國內還沒有

滾筒式采煤機自動化割煤應用的成功案例。

（二）國外薄煤層開采技術及自動化發展狀況。

現階段，國內外長壁式中厚偏薄煤層通常有兩種技術途徑進行開采：1、采用刮板輸送機、普通刨煤機和液壓支架綜采機組；2、采用刮板輸送機、滾筒采煤機和液壓支架相關配套的采煤機機組。如何進行選擇要根據具體情況而定，因為這兩種技術各有特點，適應性也不一樣。其中刨煤機綜采工藝單一，因此比較安全，并且塊煤率也比較高，非常適宜于開采那些硬度較低、厚度較薄并且地質條件復雜的煤層；而滾筒式采煤機綜采則非常適宜于煤層厚度、硬度以及地質條件簡單的煤層。

二、綜采自動化技術在工作面的應用

綜采自動化技術在工作面的應用主要包括以下幾個方面的內容。

（一）支架隨采煤機的跟機自動化。

需要注意的是幾點：1、要實現跟機自動化，一定要保證所有傳感器（紅外線接收器、紅外線發射器、行程傳感器和壓力傳感器等）可以正常工作；2、在支架跟機自動化作業的過程中，需要根據采煤的實際情況而設定具體的參數；3、要從全局上把握跟機自動化的全過程。山西煤炭運銷集團蓋州煤業有限公司計劃采用的是全截深回采工藝和滾筒采煤機雙向工藝，將整個采煤過程分為四個步驟逐個進行完成，具體見2.2。

（二）采煤機的記憶割煤自動化模式。

這種模式在使用過程中主要注意以下幾個方面：1、設定基本參數。需要在調試記憶割煤前設置一些基本參數。參數設定好以后，在自動參數屏幕中輸入最大或者最小煤層厚度、工作面長度、滾筒直徑等參數；2、校正傳感器。主要是校正俯仰傳感器、復位傳感器、速度傳感器等。計算機程序用這些傳感器對采煤機的俯仰和搖擺角度實施跟蹤，同時不會受到搖擺角度和坡度的影響；3、編制采煤過程表。這需要根據不同的割煤方式分別編輯不同的過程表，并且需要選擇不同的模式，值得注意的是，在割煤的整個過程中需要相關人員為了適應工作面的變化不斷的對其進行修改；4、采煤機自動割煤模式。一般地說，采煤機記憶割煤自動化都有自動、手動和學習這三種模式。它可在司機收到干預最小的條件下自動進行割煤，這無疑可以大大減少采煤機司機的勞動強度。綜合各種技術的應用范圍和神東集團自身的實際情況，他們最終決定選用滾筒采煤機雙向割煤方式。

（三）信息通訊技術。

它需要主要注意以下四點：1、JOS（通訊控制系統）與支架主控計算機二者之間的通訊可以讓支架及時獲得采煤機的具體位置；2、保證采煤機與JOS二者之間的良好通訊，并且能夠隨時對采煤機的狀態數據進行監測；3、所有信號都是通過數據上傳系統傳至地面數據調度室，從而實現數據集中監控；4、由于支架主控計算機與支架之間或者是相鄰兩架之間進行通訊，這樣一來就可以很好的集中控制支架動作，同時能夠相互檢測對方的當前狀態。

（四）采煤機隨機視頻系統。

1、視頻信號的傳輸方式。通常采用的是電一光一電的傳輸方式，將視頻信號經過轉換和傳輸以后直接將模擬信號顯示成像，然后通過隨機光纜傳輸到控制臺的檢測平臺上，這樣一來就在很大程度上減少了模擬信號轉化為數字信號的信號損失；2、防水、防塵、防霧。這是因為井下環境復雜，相關工作人員必須將這個方面的因素考慮進去；3、工作面視頻設備的具體布置情況。這就需要在采煤機搖臂截割電機的前采煤機燈位置各安裝2個低照度攝像頭，經過4套光端機和1根光纜與機頭位置的4臺防爆監視器相連接，這樣就可以實現防爆監視器抓拍到監視采煤機滾筒的具體位置了。

三、綜采自動化技術的優勢之處和亟待完善的地方

通過不完全數據統計，試用綜采自動化以后的采煤企業都大大降低了人力資源；提高了采煤工作面的安全程度；提高了采煤工效。不過在實際使用過程中也有亟需改進的地方，主要表現在：（1）無法實現支架、采煤機、三機等設備的信息共享和彼此之間的有效控制，一定要各自開啟自動化，然后通過接收器控制支架和采煤機紅外線發射器進行自動化動作才行，從這一點上來看，我們還需要想方設法加強各設備的信息交互功能從而實現相互協調作業；（2）當前的攝像系統所采集的工作面影像不足，所以還只能夠通過增加攝像頭來采集更多的信息來幫助司機完成遠程監視和作業；（3）采煤機在自動化割三角煤過程中，務必要根據過程表準確設置割到采煤機設定的支架號，不然的話會停止采煤機的自動化作業。值得注意的是，在割通兩端頭的過程中一定要采用手動模式割煤，不然很容易出現機頭機尾搭橋或割傷設備等現象的情況，這樣會造成非常嚴重的后果。

四、結束語

綜上所述，隨著科技的進步和時代的發展，國內外都非常重視采煤技術的實際應用，雖然當前綜采自動化技術存在著這樣和那樣的缺陷和不足之處，不過比起傳統的采煤技術有非常明顯的優勢，也是今后采煤技術的必然趨勢，為了更好的對其進行應用和實踐，還需要廣大的工作人員和企業不斷的探索和努力研究，最終實現經濟增長和生態保護的和諧統一。

【參考文獻】

[1]王波、鄧文革、關偉.自動化技術在綜采工作面的應用[J].陜西煤炭.2011，（03）.

[2]溫忠強.綜采自動化采煤技術的應用實踐[J].中國新技術新產品.2013，（24）.

[3]韓平.電氣自動化技術在機械采煤中的應用[J].自動化應用.2012，（07）.

[4]成光星、申龍.薄煤層綜采自動化采煤工藝技術研究與應用[J].中國煤炭.2009，（09）