煤礦綜采工作面自動化技術的發展趨勢

田傳防

摘 要：近些年，隨著我國科學技術的不斷進步，國家相關部門已將一批綜合技術水平高、機械化程度高、自動化裝備高的技術應用到了實際的煤礦開采過程中。這些技術的應用主要是為了提升煤炭回采率和開采質量，實現我國煤炭資源可持續發展。本文筆者主要分析了煤礦綜采工作面中自動化技術的應用現狀，之后又對技術的應用和發展趨勢進行的探討，希望這些建議可以為后續煤礦開采提供一定的幫助。

關鍵詞：煤礦開采；綜采工作面；自動化技術；發展趨勢

1 引言

改革開放之后，我國的煤炭開采在經歷多年的發展后也取得了較為顯著的成績。綜采工作面作為煤礦開采工作中的重要組成部分，其自動化技術的應用不僅決定著煤礦開采的整體效率，同時也影響著煤礦開采的質量與企業生產安全，這對實現我國煤礦行業穩定發展有著非常重要的意義，因此，一定要重視起來。

2 綜采工作面中自動化技術的應用現狀

綜采工作面是整個煤礦生產的重要場所，也是煤礦開采系統中較為復雜的一部分。其原因在于：很多煤礦開采設備都集中在此處，綜采工作面上的設備之間具有較強的關聯性，且任何一件設備不能脫離其他設備而獨立運行。同時，還因為綜采工作面上的設備運行，容易受地質環境和工作面完整性等多方面因素影響而發生變化。一個完整、標準的綜采工作面一般情況下設備機械多達200臺至300臺同時作業，最為常見的設備有：采煤機、刮板輸送機、轉載機、液壓支架、破碎機等，其中為了保證礦井深處的安全與穩定，一般支架數量會用到100根到200根左右不等，因為支架與設備的完美配合才可以使得自動化水平效果最大化。但在實際施工過程中，筆者發現很多設備共同作業的難度還是比較大的，雖然我國自動化技術不斷成熟，但由于受地理位置和地址結構等條件影響，導致很多深層煤層根本不能有效利用自動化技術，其原因在于我國自動化技術水平不夠，深層煤層地理條件不能滿足自動化技術的運轉性能。其次，很多設備體積較大，而礦井下的空間卻很小，這就導致部分設備滿足不了空間要求，降低了自動化技術的應用范圍。

3 綜采工作面自動化設備及系統的構成

3.1 設備的構成

3.1.1主采機組

該機組主要是由液壓支架設備、采煤機組設備、乳化液壓泵設備及刮板設備等組合而成，是綜采工作面中較為重要的生產部分。其中液壓支架設備屬于支護設備，種類和作用各不相同。舉例說明：端頭支架主要是保護煤礦端頭空間巷道圍巖，而超前支架主要是根據開采進度對兩側巷道圍巖進行提前支護，其目的是為了降低開采過程中的風險。乳化液壓泵設備則更多的是液壓支架的原動力，主要是給采煤機等設備提供冷卻水與噴霧壓力水，目的在于幫助機械降溫。

3.1.2轉載運輸設備

主要由破碎設備、轉載設備、皮帶運輸設備組合而成。其作用主要是將綜采工作面上的各項設備有效的連接起來。例如：破碎設備將煤炭打碎，輸送設備再利用轉載設備將煤炭移動到皮帶運輸設備上，最后再根據運輸線路將煤炭運輸到制定位置，從而實現了綜采工作面煤炭的生產與運輸工作。

3.2 系統的構成

綜采工作面屬于一個復雜的系統其中包含了多種技術和設備，尤其是在自動化技術運用之后，其系統構成主要有：計算機系統、傳感器系統、設備運輸檢測系統、故障診斷系統等。在綜采工作面上，各個設備與計算機等技術有機結合才是實現煤礦開采自動化效果的核心力量，也是構成煤礦開采系統完成的有利依據。

4 煤礦綜采工作面中自動化技術

4.1 采煤機技術

在煤礦開采過程中，采煤機主要是利用數據儲存功能對設備的運行參數進行自動設定，并且對牽引設備、滾筒進行自動系統控制。在綜采工作面中，施工人員可以根據地質條件和采煤機所處位置來確定采煤機的控制方式。但要注意的是：在切第一刀時，技術人員一定要及時收集割煤技術參數，目的是為了和后續的技術參數進行科學對比，杜絕切割儲存尺寸過大。

4.2 輸送機負載技術

在實際操作過程中，我們可以根據輸送機電組的電流變化來觀察輸送機的負載情況，同時，也可以對刮板鏈條的受力大小以及變化情況進行監控，其目的是為了有效控制采煤機和輸送機的負載壓力和運輸速度。因為，電流過大刮板鏈條的受力就越大，輸送機由于受負載壓力過大會向采煤機發出預警信號，從而迫使采煤機運轉速度降低或停止。

4.3 液壓支架技術

該技術實現自動化的原理主要是依靠支架來接收采煤機的安全信號，并及時確定采煤機在作業面中的位置，以便保證支架的正常推溜或移動。在綜采工作面中，液壓支架技術是在采煤機的技術上運用的，采煤機利用自身帶有的紅外線發射信號，而液壓支架技術是在信號發出之后利用接受裝置進行信號接受，從而及時確認采煤機機組的具體位置，之后再由液壓支架技術中的電液控制技術完成后續工作面上的自動化生產。

5 煤礦綜采工作面自動化技術的發展趨勢

（一）會朝著全自動的管理方向發展。其原因在于：綜采工作面上的所有設備和工作一定是在相互協調下展開的，而當今社會科學技術與管理手段已經非常的發達，未來煤礦開采行業在選擇開采設備的時候，首要選擇一定是智能化、便捷化的操作系統，這樣就可以保證采煤機和輸送機等一些列生產設備保持在同一個測控系統中便于后續煤礦開采。（二）朝著設備研發與信息收集方向發展。作為不可再生資源，煤礦開采設備的研發與信息收集是對煤礦資源的一種保護，其展示方式主要表現在：很多企業已經將開采重心逐漸移至設備的執行和保護功能研發上，部分設備收集的開采數據、設備運行數據、地質條件數據等，都會在計算機系統上進行匯總，之后再回傳給各個控制機組，這樣做的目的是為了更好地提升綜采工作面的自動化水平，保證各個設備的運行效率。（三）朝著全面自動化生產方向發展。與人工生產不同，自動化技術在開發之初就已經對相關設備的生產流程進行了優化，而真正的自動并不以設備為主，而是以自動控制系統為核心，從而實現各系統與機制之間的完美配合，降低原有人工生產速度慢、效率低的現狀。綜采工作面自動化技術好比一個具備全系統管理功能的大型機器，操作人員只需要管理好一套機器就可實現整體系統控制。

6 結束語

總之，在未來的社會發展中，煤礦綜采工作面自動化技術的使用會越來越廣泛，并且對煤礦開采的作用也越來越大，因此相關企業一定要重視其應用。

參考文獻

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