煤礦開采機(jī)械裝備及自動(dòng)化技術(shù)探討

郝 棟

（山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)泰山隆安煤業(yè)有限公司， 山西 忻州 036600）

1 我國煤礦開采中常用的機(jī)械裝備

1.1 液壓支架

液壓支架是煤礦開采工作中至關(guān)重要的一項(xiàng)機(jī)械設(shè)備，液壓支架會(huì)利用液體的壓力，在礦井下產(chǎn)生支撐力，同時(shí)，液壓支架能夠自動(dòng)移設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)對井下頂板的支撐和保護(hù)，液壓支架是液壓動(dòng)力裝置的一種。我國把液壓支架從國外引進(jìn)經(jīng)過不斷的研究之后，設(shè)計(jì)出了屬于自己的液壓支架，從20世紀(jì)70年代開始，就已經(jīng)開始了對液壓裝置的研制工作，起初，我國從德國、英國等國家引進(jìn)了一批液壓支架，不斷地對其進(jìn)行研究，到20世紀(jì)90年代中期時(shí)，液壓裝置的研究已經(jīng)取得了巨大的成果。如今，我國早已掌握了液壓支架的制作技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行突破，現(xiàn)在可以生產(chǎn)出高端的液壓支架。

液壓支架主要用于井下長壁工作面，液壓裝置的種類繁多，按照其不同的適用范圍，可以將液壓支架分為很多種。比如，按照煤層的傾斜角度對液壓支架進(jìn)行劃分，可以將液壓支架分為兩種，一種為一般工作面支架，另一種為大傾角支架。當(dāng)煤層的傾斜角度在8°～25°之間，就屬于緩傾斜煤層，這時(shí)使用一般工作面支架即可，當(dāng)煤層的傾斜角度在25°以上時(shí)，則屬于急傾斜煤層，這時(shí)需要用到的液壓支架就是大傾角支架。根據(jù)液壓支架采高的不同將液壓支架分為三種，第一種為薄煤層支架，一般來說，薄煤層指的就是厚度在1.3 m以下的煤層，這時(shí)的1.3 m指的是在地下開采的煤層厚度，露天開采時(shí)煤層厚度在3.5 m以下時(shí)，也屬于薄煤層。第二種液壓支架叫做中厚煤層支架，當(dāng)?shù)叵麻_采的煤層的厚度在1.3～3.5 m之間、露天開采的煤層的厚度在3.5～10 m之間時(shí)，就需要使用中厚煤層支架。第三種為大采高支架，開采厚煤層時(shí)，需要使用這種液壓支架，在地下開采時(shí)，煤層的厚度若在3.5 m以上，則屬于厚煤層，露天開采時(shí)，如果煤層的厚度在10 m以上，也屬于厚煤層[1]。

1.2 采煤機(jī)

采煤機(jī)是煤礦開采工作中最為重要的一項(xiàng)機(jī)械裝備，沒有采煤機(jī)煤礦的開采工作將難以進(jìn)行，煤礦的開采效率也無法的到保障。采煤機(jī)的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了煤礦開采的機(jī)械化，減輕了工作人員的工作壓力，大大提高了煤礦開采工作的效率。同時(shí)，也使得煤礦開采工作變得更加安全。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，采煤機(jī)也不斷更新進(jìn)步，在我國，目前應(yīng)用的最為普遍的就是電牽引采煤機(jī)，電牽引采煤機(jī)在使用時(shí)，通過電機(jī)對采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行牽引，在科學(xué)技術(shù)的帶動(dòng)之下，電牽引采煤機(jī)的性能和裝機(jī)功率與以往相比，有了較大幅度的提高。不僅如此，電牽引采煤機(jī)中的控制系統(tǒng)也日趨完善。目前，厚煤層的電牽引采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)裝機(jī)功率已超過3 000 kW，這對于煤礦的開采工作十分有利，電牽引采煤機(jī)強(qiáng)大的動(dòng)力使煤礦開采工作變得更加便捷，效率也更高。

1.3 刮板輸送機(jī)

刮板輸送機(jī)也是煤礦開采工作中重要的機(jī)械裝備之一，刮板輸送機(jī)在運(yùn)作時(shí)，以刮板鏈作為牽引，在槽內(nèi)對煤炭進(jìn)行輸送。刮板運(yùn)輸機(jī)在運(yùn)輸煤炭時(shí)，不僅可以進(jìn)行水平方向的運(yùn)輸，還可以實(shí)現(xiàn)傾斜運(yùn)輸，但在進(jìn)行傾斜運(yùn)輸時(shí)，必須保證煤層的傾斜角度在25°以下，當(dāng)刮板運(yùn)輸機(jī)沿著煤層傾斜面向下進(jìn)行運(yùn)輸時(shí)，煤層的傾斜角度要在20°以內(nèi)。若煤層的傾斜角度過大，在25°以上時(shí)，也可以繼續(xù)使用刮板輸送機(jī)，只是在使用時(shí)一定要在刮板輸送機(jī)上安裝好防滑裝置，避免在輸送煤炭的過程中發(fā)生危險(xiǎn)[2]。

1.4 帶式輸送機(jī)

帶式輸送機(jī)也稱膠帶輸送機(jī)，不僅被應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域，而且還應(yīng)用于食品、印刷等行業(yè)中。帶式輸送機(jī)由機(jī)架、輸送帶、滾筒等裝置構(gòu)成。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對帶式輸送機(jī)提出了越來越高的要求，要求帶式輸送機(jī)增加輸送距離、提高功率、增加運(yùn)量等，如今，我國的帶式輸送機(jī)已經(jīng)取得了一定的發(fā)展成果，輸送帶最寬已經(jīng)可以達(dá)到2 000 mm，輸送帶最快的運(yùn)行速度可以達(dá)到4 m/s，最大的運(yùn)量可以達(dá)到4 500 t/h，由此可見，未來我國帶式輸送機(jī)的發(fā)展前景是十分可觀[3]。

2 煤礦開采中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，信息化成為了我國社會(huì)的主要發(fā)展趨勢，在信息化的背景之下，信息技術(shù)發(fā)揮出了獨(dú)特的優(yōu)勢。在煤礦開采領(lǐng)域也開始應(yīng)用信息技術(shù)，最直接的體現(xiàn)就是自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，自動(dòng)化技術(shù)為煤礦開采工作帶來了極大的便利，使煤礦開采工作取得了新的突破。

2.1 在液壓支架控制中的應(yīng)用

目前，自動(dòng)化技術(shù)在液壓支柱控制中起到了非常積極的作用，實(shí)現(xiàn)了對液壓支架的自動(dòng)化控制，擺脫了以往人力操縱的模式，可以使液壓支架自動(dòng)進(jìn)行升降。煤礦自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有非常強(qiáng)大的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能，能夠?qū)Ω黜?xiàng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)液壓架需要進(jìn)行調(diào)整時(shí)，自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)對調(diào)整內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)分析，自動(dòng)對液壓支架進(jìn)行調(diào)整，這在減小工作量的同時(shí)，也極大地提高了工作的可靠性。

2.2 在采煤機(jī)中的應(yīng)用

將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到采煤機(jī)中，實(shí)現(xiàn)了對采煤機(jī)的自動(dòng)化控制，應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)之后，采煤機(jī)能夠?qū)r層進(jìn)行自動(dòng)識別，比如，在采煤機(jī)的行進(jìn)過程中，它能夠?qū)γ簩舆M(jìn)行判斷，判斷出煤層屬于哪一種厚度，除此之外，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，還實(shí)現(xiàn)了對采煤機(jī)的自動(dòng)控制，工作人員甚至可以對采煤機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。當(dāng)采煤機(jī)存在故障隱患或發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并對故障部位進(jìn)行定位，工作人員可以及時(shí)、精準(zhǔn)的對故障進(jìn)行解決[4]。

2.3 在刮板輸送機(jī)的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使刮板輸送機(jī)的性能得到了提升，使刮板輸送機(jī)能夠自動(dòng)對其電機(jī)進(jìn)行溫度檢測，還能夠?qū)\(yùn)輸帶進(jìn)行檢測，節(jié)省了人工檢測的步驟，使結(jié)果更加準(zhǔn)確，為刮板輸送機(jī)的安全運(yùn)行提供了保障。

3 結(jié)語

煤礦企業(yè)在進(jìn)行煤礦開采時(shí)，要對機(jī)械裝備進(jìn)行合理應(yīng)用。在應(yīng)用過程中，要注意及時(shí)對機(jī)械裝備進(jìn)行維護(hù)，同時(shí)，還要積極創(chuàng)新，重視自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，用自動(dòng)化技術(shù)來帶動(dòng)煤礦開采效率的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]寧先圣.我國煤礦開采機(jī)械裝備及自動(dòng)化技術(shù)新進(jìn)展[J].中國新通信，2016，18（6）：91-93.

[2]張寧.對煤礦開采機(jī)械設(shè)備及自動(dòng)化技術(shù)的分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2015（4）：41；61.

[3]王金華.我國煤礦開采機(jī)械裝備及自動(dòng)化技術(shù)新進(jìn)展[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2013，41（1）：1-4.