煤礦井下掘進工作面掘進機智能型控制

文/翟俊杰

現階段，我國科技水平正在不斷提升，煤礦井下采煤工作面正在不斷向機械化、信息化方面進行發展，其設備水平也有了很大的提升，這也直接關系到煤礦企業自身的生產能力以及生產安全。因此，掘進機在煤礦井下采煤工作中進行應用可以有效提升，掘進機可以通過遠程遙控的方式進行操作，這樣一來也在很大程度上減輕了司機的勞動強度以及工作壓力。在進行巷道掘進工作的時候，應該沿煤層進行掘進，現場的地質變化并不大，通過掘進機的自動截割記憶可以實現無人操作。同時，還可以配備遠程監控系統，一旦出現問題可以對其進行及時處理。基于此，本文對掘進機智能型控制情況進行了研究。

1 控制系統功能闡述

1.1 掘進機遙控技術

掘進機遙控技術主要是由采掘液壓馬達控制系統、行走液壓馬達控制系統、鏟板液壓馬達控制系統以及第一運輸機液壓馬達控制系統、后支撐液壓馬達控制系統所組成的。在對馬達控制系統進行應用的時候，應該對系統的運轉功能性進行明確。對于采掘液壓馬達控制系統來說，在對其進行實際應用的時候，主要分為截割頭轉動、停止、升高以及降低等等幾個環節，會根據工作面的了變化來對其速度進行調整，采掘液壓馬達控制系統是無極調速，調整更加方便。對于行走液壓馬達系統來說，應用的過程中主要會涉及到左右履帶行走、前進、后退、左轉以及右轉等等幾個環節步驟，行走液壓馬達的優勢主要體現在前進距離可以控制，并且可以自動行走。在對鏟板液壓馬達系統進行應用的時候，其主要涉及到的步驟只有兩個，即抬高和放低。對于星輪液壓馬達控制系統主要包括左星輪轉動、停止；右星輪轉動、停止。除此之外，還需要照明設備以及液晶顯示設備，這樣才能夠保證掘進機的整體運行質量。

1.2 保護裝置

對于控制系統來說，想要保證其整體運行質量，保護裝置是必不可少的，一般情況下，會需要具備對截割、液壓以及二運三個電機進行過壓、欠壓、過載、過流等狀態的監督保護作用。同時，還要對開機累計時間、時鐘顯示等等數據進行記錄，這樣更加方便遠程遙控工作的展開。操作箱液晶屏與開關箱顯示儀的數據顯示也應該同步，這樣會使液晶屏漢字動態顯示系統的故障信息得到及時處理。隨著我國科技技術的不斷提升，掘進機所涉及到的功能也越來越多，因此，掘進機應該具備以下保護裝置：制動系統、防滑保護裝置；油泵電機以及截割電機；液壓系統過濾裝置；壓力、油溫以及油位裝置。設備內部設有內、外噴霧系統過濾裝置，同時還配有漏水檢測以及保護功能。

1.3 截割記憶功能

一般情況下，煤礦井下掘進面通常會呈現出矩形、梯形或者拱形3中標準形狀，這三種形狀在煤礦井下掘進工作展開的過程中都有較為理想的應用效果，其主要根據不同的施工環境以及地質環境對掘進面形狀進行明確，這樣更加有利于鉆切工作的展開，同時也方便后期的頂板維護，有效提升了工作效率。通常情況下，在對切割方式進行選擇的時候，主要是選用較為均勻的中硬煤層，先對其進行掃底，并且要自上而下橫向截割，還要對其進行四邊刷幫操作。無論掘進哪種形狀的巷道，掘進機的記憶循環工作模式都可以得到有效的發揮，同時也使得下一循環記憶作業的質量得到保證，這也在很大程度上減輕了工人自身的勞動強度，從而使煤礦井下采礦工作的展開更加順利。

1.4 信息上傳

在展開煤礦井下掘進工作的時候，掘進工作面掘進機截割、液壓、二運三個電機的電壓、電流、轉速以及功率、溫度、方向等等都可以通過無線通訊發射接口與接收器的快速傳輸來實現，可以在第一時間將數據信息傳遞到地面的遠程監控設備上。

2 系統特點分析

對于智能型控制掘進機設備來說，在對其進行應用的時候，可以滿足多種復雜的現場施工環境，其主要技術特點體現在以幾個方面：

（1）當現場施工條件較好的時候，掘進機通過截割記憶功能可以有效實現自動作業，這樣也會使工人的勞動強度得到了很大的減輕，工作環境也得到了改善，并且工程施工的安全程度不斷提高。

（2）在對智能型掘進機設備進行應用的時候，可以通過配備遙控器來實現遙控掘進機，遙控器液晶屏在對數據信息進行顯示的時候，可以實現對掘進機工況的實時監測，相關數控工作人員應該做到心中有數，這樣可以使挖掘機的操控變得更加安全。智能型掘進機在應用的過程中會遇到多種多樣的地質環境，但是其運作模式并不會受到外界因素的影響，可以保證數據信息得到精準顯示。

（3）操作人員在對智能型掘進機進行應用的時候，可以更加輕便自如的對機械設備進行操作，從而使掘進施工的整體質量得到提升。此外，截割懸臂會根據煤質硬度的變化對截割的速度進行自動調節，從而使掘進機的電動機始終處于較為穩定的運行狀態，功率也會保持在一個恒定的狀態，這使得截割電動機的利用效率得到了很大的提升，同時也可以延長設備的使用壽命，這樣一來，煤礦企業的生產成本也會得到一定的控制。

（4）在煤礦井下應用智能型掘進機的時候，操作人員可以更加靈活、標準的應用激光線來對掘進機進行操控，同時，還應該保證斷面的的平整度，這樣才能夠達到更高的質量要求。

（5）掘進機設備在運行的過程中可能會遇到一些突發情況，傳統的掘進機設備容易受到突發情況的影響，從而出現設備故障，而對于智能型的掘進機設備來說，其受到突發情況影響的可能性較小，設備自身還可以對外界異常信號進行及時反映以及處理，這也使得信息傳遞的穩定性以及掘進機設備運行的穩定性得到了有效保證。智能型掘進機設備在進行信息傳遞的時候，其與巷道環網之間都是應用無線傳輸的方式來進行，并且這種傳輸方式對信息的傳輸速度較快，也在很大程度上可避免了以為數據線等外部因素而導致掘進機牽引斷線的情況頻繁發生，使得信息之間的上傳以及下載更加穩定可靠，從而滿足了人們對掘進機設備的實際需求。

（6）在對掘進機設備進行應用的時候，會將掘進機在工程現場所產生的數據信息回傳給遠程監控系統，這樣一來也使得煤礦井下掘進機作業的效率得到了有效的提升。

3 結束語

現階段，我國科學技術水平正在不斷提升，很多行業的發展也已經進入到了一個新的階段。在這樣的時代背景之下，煤礦生產企業迎來了新的市場繁榮，煤礦生產是一項較為復雜的工作，會涉及到多個環節步驟，煤礦井下挖掘采煤是煤礦工作展開過程中的重點環節。在煤礦井下挖掘的過程中，掘進機設備應用的必要性是不言而喻的，傳統的掘進機設備功能較為單一，在對其進行應用的時候往往會受到一些外界因素的影響，從而導致其應用效果并不理想。而對于智能型掘進機來說，其在設備的功能性上有了很大的突破，可以實現對掘進機工作狀態的實時觀察，同時還具備遠程操控的功能。當遇頂板的時候，可以保證操作人員原理工作面，這使得操作人員的人身安全得到了保證。現階段，在巷道施工掘進工作展開的過程中，智能型掘進機的應用可以有效起到支護頂板以及側幫的作用，同時也使得我國煤礦企業機械化運行生產達到了一個新的高度。