綜采工作面自動化采礦技術的應用

楊樹滿

延邊涼水煤業有限責任公司 吉林圖們 133100

1 綜采工作面的設計原則

收集，裝載，運輸，是所有綜采工作機械化的基礎。在21世紀，大型現代礦山的產量和工作量都很高。目前綜采高產發展趨勢看，設計高效綜采工作面長度增加，需求面更深的截面可以切割無煙煤、提高容量機器速度。作為對這些要求的回應，對于綜采系統設計考慮了以下原則。

（1）機械設備的選擇主要是滿足先進技術，生產可靠設備，增加發現多樣化設備的可能性，提高效率和效率。同時，不同的設備必須相互兼容，保證運輸將是安全的，并增加交通樞紐的緩沖能力，以達到供應平衡并充分利用收集的好處。

（2）為區域工作表面的快速連續開采創造條件，增加工作表面的工作時間，減少移動量，并保證快速移動。同時要加大工作速度、增大彎曲巷道，特別是通過渠道，充分利用連續采煤復合頂板完整性，利用道路通車條件，以保證表面需更換工作。

（3）對于輔助運輸系統，需要簡單、不那么狹窄、快速和方便地將人員轉移到工作場所，作為提高工作場所生產能力的重要因素，并在街頭得到保證[1]。

2 采礦自動化技術的發展

在礦石的開采過程中，一些空間位置比較狹小，人工開采存在一定困難，還有一部分礦石承受應力較高的危險地方，都需要的自動化的機器來運作，以保障采礦人員的安全，并向著遠程操控無人機器，實現智能采礦的方向邁進。

2.1 自動化鑿巖技術的發展

自動化鑿巖技術最開始是在視線范圍以內，控制機器進行鑿巖作業，慢慢發展到控制機器到礦井內的硐室作業，到現在已經發展到人站在地面上，遠程遙控機器進入礦井自動進行鑿巖作業。一般情況下機器可以自動化進行一個循環工作面的鑿巖作業，或者是自動完成一排深孔鑿巖，大大節省了人力和物力的損耗，但是礦井內機器的維護仍然需要技術人員親自動手進行維修。

2.2 局部遙控作業的發展

局部遙控是說不讓機器完全自動化作業，而是操作人員也參與其中，完成一部分作業工作。操作人員在地面上遠程遙控鏟車進入比較危險的開礦區承裝礦石，裝完之后，控制鏟車開出礦區，開到自己面前。然后操作人員進入駕駛室，親自把鏟車開到卸載貨物的地方，將礦石全部卸載下來，然后將鏟車開回，下車，繼續遙控鏟車進入礦區裝載礦石。這個過程中有效避免了人員進入危險地帶，降低了危險系數，但是如果操作不當，依然存在發生意外的可能[2]。

2.3 采礦自動化技術的應用情況

露天開采時所用的鏟車運輸不再是人工操作，而是完整的自動化流程，一部分比較大型的機車和電鏟也實現了自動化作業。在一些發達國家，地下礦山的開采也實現了自動化，由一名操作人員，遠程操控幾臺鏟車同時進行地下鑿巖作業。我國的地下采礦技術也在向著自動化發展，遠程遙控微型的鏟車進入地下礦井作業，在不久的將來，也許會實現礦井下的作業完全由機器自動化完成。

3 綜采工作面自動化采礦技術的應用

3.1 經濟效益和安全效果

薄礦層綜采自動化采礦技術的應用簡化了操作控制，大大降低了開采的安全風險，避免了各類開采作業安全事故的發生，實現了礦山開采企業的安全穩定發展。自動化采礦技術的應用，通過液壓升降架、移架、輸送機等的應用，實現了遠程操作的控制與監控，保證了安全生產的進行。根據相關的開采比較，自動化技術的初期投資與產能效益相比，螺旋采礦設備與支架支撐技術的使用，使得其期初投資是傳統采礦投資的 1.7到 2倍，促進產量的提高，在未來將取得良好的經濟效益[3]。

3.2 應用效果

薄礦層綜采自動化的實現，通過支撐結構、供液系統能夠實現采礦作業的快速移架，保證安全生產的實現，促進能源開采行業經濟社會效益的實現。自動化控制系統中的工作面遠程監控系統，能夠在監控室實現對工作面切割、移架等作用的監控，促進工作人員的安全生產，降低安全事故的發生，在一定程度上可以實現礦山開采企業的可持續發展。薄礦層有時還分布在地質結構復雜、地形條件特殊、有斷層存在的情況，這使得綜采自動化采礦技術的應用具有局限性，未來還將進一步進行該技術的研發，使其在各種復雜開采條件下發揮良好的應用效果。

3.3 推廣價值

薄礦層綜采自動化采礦技術的應用能夠提高礦山開采的效率，為礦企的發展創造更大的價值。通過技術的改進，可以滿足采高0.9m 的要求，充分應用斜板直行側推原理，降低輸送機的高度，提高裝載礦產資源效果。相關研究表明，綜采自動化技術的應用能夠簡化采礦作業，減少采礦中的生產材料的使用，大大降低了生產成本，實現了生產的安全進行，減少安全事故的發生。遠程監控系統使得推進度加快，使得其滿足采礦的基本要求，促進采礦作業的安全、高效進行[4-5]。

總之，隨著全世界工業化現代化進程的步伐加快，人們對于金屬礦產資源的需求也越來越大，開采礦石的總量也越來越多，人們開始尋求越來越先進的采礦技術，用以大規模開采。我國也應該不斷學習發達國家高端的采礦技術，改進生產設備，改變被動落后的局面，同時注意采礦的環保問題，使采礦產業可持續發展。