煤礦開采機械裝備及自動化技術探討

李文亮 邱長敏

兗礦東華重工有限公司 山東濟寧 273500

1 我國煤礦開采中常用的機械裝備

1.1 液壓支架

液壓支架，作為煤礦采集時的必備設備之一，在近幾年的研發過程中，經過現代化的三維軟件設計、全真模擬動態化的仿真技術，來研究支架與巖壁的相互作用，從而提高了其可靠性程度和支架的承受剛度。與此同時，為了實現電液控制，研究人員經過自主研發創新，設計出了多種液壓支架結構。

1.2 采煤機

從我國第一臺采煤機誕生以來，經過研究人員與用戶的聯合研發，使得我國的采煤機得到了良好的發展，技術逐漸成熟，大體上實現了無線操作等現代化的設備。近些年來，通過新興工藝和技術，我國采煤機的技術再次飛躍，可靠性和穩定性顯著提高，已經達到了國際高等水平。

1.3 刮板運輸機

隨著我國采煤技術的水平逐漸提高，對于刮板運輸機的要求也在提高。經過研究人員的精心研發，以及新技術、新工藝、新材料的不斷引進，我國刮板運輸機的運送技術含量不斷攀升，逐漸朝著大型化、專業化、高可靠性的方向發展。另外，有些刮板運輸機采用了交叉側卸布置的方式，其尾部有自動伸縮的功能，使得整機實現軟啟動，有效地減少了故障發生，使用壽命也得以延長[1]。

1.4 帶式運輸機

采煤技術的整體性不斷加強，煤礦的安全高效也在不斷增加，從而帶式運輸機的基本性能也越來越高，朝著高帶速、高可靠性、高功率的方向發展。目前，我國的大型帶式運輸機大多采用的是中壓變頻驅動控制技術，進而實現了對其的低速穩定和帶速連續性的可調性。與此同時，液壓自控張緊裝置也使得帶式運輸機隨著運輸帶張力的變化自動調整，從而使運輸帶保持平衡。

1.5 自動化技術

我國采煤自動化技術主要體現在三方面：一是液壓支柱的控制，國內的水平基本可以做到液壓支架的自動升降、運輸機的自動運送、遠程操控等全自動化管理；二是采煤機的自動化控制，國內最新的采煤技術基本可以實現采煤機的記憶采煤功能、巖層自動識別、機身自動控制等；三是刮板運輸機的創新，囊括了電動機的自動測溫功能、電機軟啟動、運輸帶的張緊力檢測等。

2 采煤自動化技術的應用

2.1 采煤自動化技術在機械化程度方面的應用

隨著計算機技術的普及和互聯網的發展，信息化成為了我國社會的主要發展趨勢，在信息化的背景之下，信息技術發揮出了獨特的優勢。在煤礦開采領域也開始應用信息技術，最直接的體現就是自動化技術的應用，自動化技術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。

（1）在液壓支架控制中的應用。目前，自動化技術在液壓支柱控制中起到了非常積極的作用，實現了對液壓支架的自動化控制，擺脫了以往人力操縱的模式，可以使液壓支架自動進行升降。煤礦自動化控制系統具有非常強大的實時監控功能，能夠對各項設備進行監控，當液壓架需要進行調整時，自動化控制系統會對調整內容進行科學分析，自動對液壓支架進行調整，這在減小工作量的同時，也極大地提高了工作的可靠性。

（2）在采煤機中的應用。將自動化技術應用到采煤機中，實現了對采煤機的自動化控制，應用了自動化技術之后，采煤機能夠對巖層進行自動識別，比如，在采煤機的行進過程中，它能夠對煤層進行判斷，判斷出煤層屬于哪一種厚度，除此之外，自動化技術的應用，還實現了對采煤機的自動控制，工作人員甚至可以對采煤機進行遠程操控。當采煤機存在故障隱患或發生故障時，自動化系統會自動發出警報，并對故障部位進行定位，工作人員可以及時、精準的對故障進行解決。

（3）在刮板輸送機的應用。自動化技術的應用使刮板輸送機的性能得到了提升，使刮板輸送機能夠自動對其電機進行溫度檢測，還能夠對運輸帶進行檢測，節省了人工檢測的步驟，使結果更加準確，為刮板輸送機的安全運行提供了保障。

2.2 采煤自動化有利于生產效率的提升

當前的采煤使用的設備和系統已經越來越智能化，比如，采煤的自動化控制系統，能夠進行在線的監測，信息的傳輸和人工控制界面的實現等。同時能夠對發生的故障進行及時的預警。通過遠程傳輸系統和監控系統，實現自動化的控制。當采煤進行到不同的煤層時，自動控制系統能夠根據不同煤層的軟硬度進行自動的割煤調整。并且系統能夠結合受力點及動態監測結果進行系統壓力的檢驗。對支架性的推移輸送設備進行自我調整。智能化的做出應急問題的判斷。另外，在進行礦山的調查及選定方面，自動化技術還能夠提供較為全面的技術數據，從而能夠極大的提升整個煤礦開采的生產效率[2]。

2.3 采煤自動化有利于人工成本的降低

計算機水平的不斷發展使得煤炭自動化開采中的智能操控水平不斷提升。這就使得煤礦中的工人勞動強度降低。同時由于自動化技術中的信息儲存及運算能力也比較高，非常適合井下狹小的空間，以前完全靠人工的信息傳輸，現在都可以借助自動化采煤設備進行，當前的設備能夠準確的做出周邊環境的檢測，并且能夠及時的進行自我適應。對于出現的故障也能夠及時傳輸和診斷，并做出初步的分析。這就極大的降低了人工勞動成本，一方面保障了人員人身安全，另一方面提升了地下施工的準確性。

3 結語

綜上所述，現代化的煤礦綜合機械自動化設備的使用提高了煤礦的開采效率，有效改善了煤礦的開采環境，為煤礦開采提供了先進的手段，能夠保證煤礦開采的安全性和高效性。在改善開采環境的同時，還能夠吸引專業的技術人員，同時也促進中國經濟的發展。對煤礦機械自動化技術的研究提高了煤礦開采的環保性和可操作性，進而促進煤礦產業的發展。