煤礦掘進工作面自動化技術(shù)研究探索

邵朱軍

摘 要：該文主要對當今階段的煤礦實際的生產(chǎn)情況進行了簡單的論述，并且也進一步對煤礦掘進工作的自動化系統(tǒng)以及實際的使用情況進行了詳細的論述，對于煤礦進行掘進的工作面相關(guān)掘進技術(shù)進行了詳細的闡述。

關(guān)鍵詞：煤礦掘進 工作面 自動化技術(shù)

中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（a）-0030-02

Abstract：This article is on the stage of the production of coal mine actual situation were described simply， and further excavation work in coal mine automation system and the actual usage in detail， for coal mine tunneling working face related drivage technology in detail in this paper.

Key Words：Coal mine drivage； Working face； Automation technology

隨著我國的科學技術(shù)飛速的發(fā)展，使計算機與自動化技術(shù)有了非常大的提高。在我國的煤炭行業(yè)中，采用的機械設(shè)備也更加齊全，同時應(yīng)用高效的機電一體化技術(shù)到煤炭生產(chǎn)當中，能夠使得我們國家的傳統(tǒng)煤炭生產(chǎn)模式有非常大的變化，能夠有效地推動工作面的自動化生產(chǎn)的水平急速的發(fā)展。當今階段，我國也有很多處在世界領(lǐng)先水平的大型煤礦企業(yè)，這些企業(yè)的日產(chǎn)量非常的大，我國的煤礦企業(yè)已經(jīng)初步具備了加裝千萬噸級的露天煤礦能力。但是，在進行實施的過程當中還存在很多的問題，比如：綜掘工作面的發(fā)展相比較綜采的工作面發(fā)展還存在非常大的差距，導(dǎo)致采掘有非常不平衡的發(fā)展問題，大大阻礙了煤炭生產(chǎn)飛速的發(fā)展。在我國因為煤炭生產(chǎn)的環(huán)境條件比較差，且安全事故經(jīng)常出現(xiàn)，在這一大環(huán)境中，對煤礦掘進的工作面自動化技術(shù)不斷地進行探討、研究就顯得非常的關(guān)鍵，掘進工作面的自動化快速的發(fā)展可以大大地推動煤炭行業(yè)向著優(yōu)質(zhì)、安全的方向前進。

1 掘進工作面自動化系統(tǒng)概況

對煤炭生產(chǎn)的方式來說，煤礦掘進包含的方面非常多，屬于非常復(fù)雜的一項系統(tǒng)性工程。想要建設(shè)掘進工作面的自動化系統(tǒng)出來，就不可以將煤巷當作獨立的內(nèi)容來進行研究，一定要當作整體的內(nèi)容來深入地進行分析。煤巷掘進是主要的一個控制對象，實際的輸出情況一定要按照斷面實際的需要來進行支護成形的原煤以及煤巷，輸入就應(yīng)當以煤壁當作主要任務(wù)，但是，還有一部分存在信號，而存在的信號能夠體現(xiàn)為不可控制可測量，可控制又能夠進行測量，或者是不能夠進行控制，也不能夠進行測量。上述的這些信號存在一定關(guān)系的工序主要包括支護、割煤以及運輸?shù)确矫妫话踩Ｕ现饕信潘⑼L、材料的運輸以及對瓦斯的監(jiān)測等方面（見圖1）。

2 關(guān)于自動化系統(tǒng)涉及的范圍分析

在我國，因為儲存的煤層非常多樣化，且周邊的環(huán)境條件非常復(fù)雜，所以，煤層實際的厚度處在零點幾米至幾十米的范圍，在這一范圍中，對煤礦的巷道主要就是以單巷掘進的方式。在現(xiàn)今階段，我國的煤礦使用的機械設(shè)備包括轉(zhuǎn)載機、懸臂式的掘進機以及單體錨桿鉆機等，在上述的這些設(shè)備中，懸臂式的掘進機是非常重要的一種機械，主要任務(wù)就是對掘進的工作面進行采煤、割煤還有裝煤的工序。所以，為了推動煤巷掘進的工作面自動化技術(shù)快速的提高，一定要對綜掘工作面的自動化不斷進行深入研究。由于煤礦的生產(chǎn)受到很多因素的制約，所以，對掘進后的支護問題，通常情況下都是選擇錨桿錨網(wǎng)與支護形式進行結(jié)合的方式，不可只是選擇液壓支架的支護方式。

3 自動控制系統(tǒng)模型

綜上所述，我們就能夠得出要想處理掘進與支護作業(yè)的自動化等方面的問題，就一定要對掘進工作面的自動控制系統(tǒng)不斷地進行改善，這樣就能夠使得自動控制系統(tǒng)的每一個階段無論是在工藝上還是在結(jié)構(gòu)方面都可以有效地結(jié)合，之間的聯(lián)系更加緊密，使得整個控制系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定地進行運行。

4 需要解決的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 運輸自動化技術(shù)

隨著我國的科學技術(shù)飛速的發(fā)展，有效地實現(xiàn)了掘進與支護自動化系統(tǒng)全面的實現(xiàn)，因為維護巷道的工作量非常的大，使得消耗的支護材料更多，所以，一定要對運輸膠帶不斷地進行完善，利用底帶來對支護的材料進行運輸，這樣就能夠有效地實現(xiàn)自動化的運輸。

4.2 掘錨機組自動化技術(shù)

煤巷在進行掘進的過程中，工藝主要有掘進以及支護，因為煤礦工作的環(huán)境非常惡劣，地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜，要在這種環(huán)境中有效地實現(xiàn)掘進工作面的自動化，就一定要對掘錨聯(lián)合機組的自動化技術(shù)不斷地進行改善，這樣才能夠更好地適應(yīng)我們國家的煤層，而對掘、裝、運以及支等自動化平行作業(yè)的有效實現(xiàn)，就可以使得掘進割煤得到飛速的發(fā)展。

4.2.1 錨桿支護自動化技術(shù)

一些采煤重型的機械設(shè)備大量地進行應(yīng)用，使得采煤機械化的程度有了非常大的提升。但是，瓦斯的涌出量也非常大，使得工作量的產(chǎn)量大大增加，對回采巷道的斷面以及實際的維護要求越發(fā)的高，在這一大環(huán)境下，一定要對巷道的斷面不斷地進行加大。因為大斷面大部分都是矩形的形狀，而大斷面煤巷的跨度一般情況下都非常大，且圍巖受力的情況非常的復(fù)雜，強度相對要低很多，對巷道的穩(wěn)定能力有非常大的影響，所以，在進行支護的過程中存在很大的困難。

4.2.2 掘進機自動化技術(shù)

對煤巷掘進的工作面來說，掘進機是最為重要的一個設(shè)備，所以，對掘進機自動控制的技術(shù)進行深入的研究就顯得尤為重要，而這一技術(shù)一定要符合我國煤巷實際的地質(zhì)條件，這樣才能夠達到掘進工作的自動化。

4.3 掘進工作面信息傳輸技術(shù)

對掘進工作面中的控制系統(tǒng)主要的要求就是，可以準確、實時地對不同的設(shè)備情況、控制的指令還有環(huán)境實際的指標等相關(guān)信息進行傳輸?shù)墓ぷ鳌Ｒ驗槊旱V生產(chǎn)的條件非常差，且地勢非常復(fù)雜，所以，就應(yīng)當選擇能夠支持PPPoE技術(shù)的網(wǎng)關(guān)來進行傳輸?shù)墓ぷ鳌?/p>

4.4 安全保障監(jiān)控技術(shù)

確保煤巷安全的掘進主要有下列幾方面的原因：第一，機械設(shè)備；第二，環(huán)境。在對不同的工作面安全監(jiān)控設(shè)備進行監(jiān)控的過程中，通過對機械設(shè)備的傳感器工況進行實時監(jiān)控。

5 結(jié)語

綜上所述，我們一定要對掘進煤巷全面進行分析研究，對煤巷掘進不同的控制參數(shù)有效進行確定；確定掘進工作面的自動控制系統(tǒng)模型，對存在一些問題及時地進行處理。

參考文獻

[1] 趙學社.煤炭高效掘進技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].煤炭科學技術(shù)，2007（4）：5-14.

[2] 方新秋，何杰，郭敏江，等.煤礦無人工作面開采技術(shù)研究[J].科技導(dǎo)報，2008（9）：56-61.endprint