綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)分析

成遠(yuǎn)航

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷的發(fā)展，煤礦自動(dòng)化的程度不斷加深。要想提升煤礦企業(yè)的自動(dòng)化程度，在進(jìn)行煤礦自動(dòng)化建設(shè)的中，需要充分重視現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要性。在采煤技術(shù)發(fā)展的過程中，煤礦自動(dòng)化是生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，為煤礦企業(yè)的發(fā)展提供了重要的支持。在進(jìn)行煤礦的開采中，需要充分運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，不斷的提升煤礦企業(yè)的綜合生產(chǎn)力?；诖?，本文對(duì)綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：綜采;自動(dòng)化;采煤技術(shù)

引言

我國擁有豐富的煤炭資源，在中國現(xiàn)代化基礎(chǔ)建設(shè)的過程中，煤炭資源也發(fā)揮著非常重要的作用。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示中國近年來煤炭年產(chǎn)量逐年攀高，且在國內(nèi)一次性能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭行業(yè)的發(fā)展對(duì)于社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)有著極大的影響力，是中國實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)及民生工業(yè)快速發(fā)展的重要前提。而為了確保煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，就需要相關(guān)企業(yè)重視采煤技術(shù)的優(yōu)化，整合自身服務(wù)體系和服務(wù)意識(shí)。

1采煤技術(shù)優(yōu)化提升的重要性

采煤技術(shù)發(fā)展的重要性首先取決于煤炭資源的不可再生屬性。煤炭在人類現(xiàn)代化發(fā)展的進(jìn)程中既無法人工合成，也難以在短時(shí)間內(nèi)被其他形式的資源全面取代?？梢哉f煤炭資源有著不可替代的作用，一旦消耗殆盡，就會(huì)對(duì)整個(gè)人類世界的發(fā)展造成巨大影響。鑒于此，需要科學(xué)合理地利用煤炭資源，在開采過程中極力避免出現(xiàn)資源浪費(fèi)等問題，從而最大限度延長煤炭資源的使用年限，提高其使用效能。自中國進(jìn)入現(xiàn)代化建設(shè)階段以來，國內(nèi)煤礦企業(yè)都在致力于優(yōu)化和提升采煤技術(shù)，從生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)到具體的施工采煤流程等多個(gè)方面都進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)革新。隨著能源結(jié)構(gòu)及社會(huì)發(fā)展需求的轉(zhuǎn)變，技術(shù)又有了更加巨大的發(fā)展空間。尤其是智能化工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、5G信息傳輸技術(shù)等高科技領(lǐng)域的技術(shù)突破也為采煤技術(shù)的各環(huán)節(jié)及設(shè)備革新創(chuàng)造了有利條件。近年來隨著中國對(duì)煤炭行業(yè)進(jìn)行的重新規(guī)劃和梳理，許多煤礦企業(yè)在日常運(yùn)營的過程中，對(duì)自身經(jīng)營理念及發(fā)展方向做出相應(yīng)調(diào)整，從原本以人工為主的勞動(dòng)密集型采礦模式逐漸轉(zhuǎn)向智能化、自動(dòng)化的采煤作業(yè)。這種技術(shù)形態(tài)的轉(zhuǎn)變，不僅能極大地提高采煤效率，也可有效避免人工操作失誤所帶來的各種問題，尤其在避免礦災(zāi)礦難等方面，具有一定的便捷性。

2綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)

2.1煤礦機(jī)械的自動(dòng)化技術(shù)

a）自動(dòng)化機(jī)械定位。自動(dòng)化機(jī)械定位技術(shù)為采煤機(jī)提供準(zhǔn)確的截面切割位置。采煤機(jī)自動(dòng)定位系統(tǒng)由多種組合控制機(jī)械組成，其中基本操作控制主要包括PLC、集中式多終端控制中心和各種組合傳感裝置。采煤機(jī)檢測(cè)部分裝有紅外協(xié)調(diào)發(fā)射器，通過對(duì)采煤機(jī)的綜合定位和對(duì)采煤機(jī)工作位置的監(jiān)控，控制采煤機(jī)的多功能切割。b） 機(jī)械姿態(tài)確定的自動(dòng)規(guī)劃。在采煤機(jī)械的開采過程中，針對(duì)一系列具體情況，采煤機(jī)械切割裝置能準(zhǔn)確地利用定姿技術(shù)控制移動(dòng)方向、機(jī)械移動(dòng)方向、機(jī)械啟動(dòng)和集中控制停止，機(jī)械綜合加減速等。

2.2自動(dòng)化切割技術(shù)

a）機(jī)械自動(dòng)設(shè)定記憶切割路線。在進(jìn)行煤礦的開采中，機(jī)械操作人員對(duì)采煤機(jī)的煤層截面進(jìn)行切割，能夠起到很好的示范作用。在進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化線路切割的背景下，對(duì)煤層切割位置及具體高度、截面、深度等信息進(jìn)行處理，并讓信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化存儲(chǔ)。在切割過程中，控制中心安裝演示操作記錄儀表，通過該儀表可識(shí)別煤層和具體切割位置，最大限度地實(shí)現(xiàn)采煤速度的循環(huán)控制。b） 預(yù)設(shè)自然的切割軌跡。根據(jù)煤層厚度、地質(zhì)分析狀況、煤層硬度及底板狀態(tài)變化信息，在預(yù)設(shè)的機(jī)械化控制中心內(nèi)確定采煤機(jī)械的切割軌跡。分析研究機(jī)械化綜采、技術(shù)掃描、統(tǒng)籌探測(cè)等變化情況，并將這些變化情況傳輸?shù)娇刂浦行倪M(jìn)行儲(chǔ)存，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)切割路線等進(jìn)行具體分析處理。

2.3支架跟機(jī)自動(dòng)化技術(shù)

煤礦采用的支架跟機(jī)自動(dòng)化技術(shù)主要的缺陷是頂板控制能力不足、支架拉架不及時(shí)以及頂板破碎的情況下難以完成自動(dòng)化操作等問題。支架難以實(shí)現(xiàn)追機(jī)甚至是超前拉機(jī)，其主要是考慮到安全方面的問題，采煤機(jī)身區(qū)域?qū)儆诓僮魅藛T主動(dòng)活動(dòng)區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)的支架需要保持靜止?fàn)顟B(tài)。然而這種設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致支架拉架動(dòng)作滯后，若頂板條件相對(duì)較好，則可以正常運(yùn)行;若頂板條件較差，采煤機(jī)身會(huì)形成長距離的空頂，如果不及時(shí)進(jìn)行支護(hù)，則很容易出現(xiàn)頂板冒落的情況。基于上述問題，考慮到無人采礦技術(shù)的實(shí)際需要，可采用伸縮式頂板梁支架，也可采用伸縮式頂板梁支架。采煤頂鼓后，支架先伸出伸縮頂板梁控制頂板，再按要求完成支架的拉、滑等動(dòng)作。同時(shí)采用雙向傳輸?shù)倪b控器，采煤機(jī)通過遙控器實(shí)時(shí)掌握采煤機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，不需要再觀察采煤機(jī)的顯示屏，這樣就可以縮小操作人員的活動(dòng)區(qū)域，這樣支架就可以實(shí)現(xiàn)追機(jī)甚至是超前拉機(jī)，支架拉架動(dòng)作滯后的問題就可以得以有效解決。此外，對(duì)支架控制系統(tǒng)程序需要進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，強(qiáng)化其監(jiān)測(cè)功能，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.4遠(yuǎn)程遙控技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)中國采煤技術(shù)的全面智能化，還需要匹配相應(yīng)的遠(yuǎn)程遙控技術(shù)。由于煤炭行業(yè)的特殊性及其設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的危險(xiǎn)性，在設(shè)計(jì)智能化采煤生產(chǎn)遠(yuǎn)程遙控的過程中，需著重強(qiáng)調(diào)以采煤機(jī)的記憶切割技術(shù)為主、人工遠(yuǎn)程干預(yù)為輔。只有提高采煤機(jī)及控制系統(tǒng)的底層邏輯，確保液壓支架能完成跟隨采煤機(jī)的自動(dòng)動(dòng)作及采煤運(yùn)輸設(shè)備能高度集中化自動(dòng)化控制，同時(shí)匹配相應(yīng)的智能感知、智能監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)采煤工作面實(shí)現(xiàn)全面的網(wǎng)絡(luò)通信遙控。

3結(jié)束語

綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)的有效應(yīng)用，拓展了我國當(dāng)前采煤工作的新視野，有效促進(jìn)了煤礦自動(dòng)化生產(chǎn)和采煤方式的優(yōu)化升級(jí)，避免了傳統(tǒng)煤礦生產(chǎn)過程中存在的問題和安全隱患，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決煤礦生產(chǎn)過程中的不安全因素，從而盡可能降低煤礦生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，安全事故的發(fā)生概率，可以提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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（作者單位：山西陽城陽泰集團(tuán)西馮街煤業(yè)有限公司）