探討智能化采煤裝備的關鍵技術

摘 要：智能化采煤裝備的廣泛應用改變了煤礦開采的方式方法，大大提升了煤礦開采效率與質量，對促進整個采煤事業發展意義重大。在信息化和智能化快速發展的今天，智能化采煤裝備應用時可依賴的技術越來越多，比如煤礦帶式輸送機技術、自動調整載割調控技術，均有良好的應用效果。本文為進一步明確智能化采煤裝備的關鍵技術，重點從智能化的采煤技術、煤礦帶式輸送機技術、自動調整載割調控技術、系列化的刮板輸送機及綜采工作面集成技術這五個方面來分析論述。

關鍵詞：智能化采煤裝備;煤礦開采;智能化技術

就目前我國的煤礦開采來說，已經朝著智能化的方向發展，結合智能化采煤設備的使用特點和發展需求，當前所研究出的智能感知技術與調控技術、高性能的傳動技術均有十分良好的應用效果，這讓所使用的智能化采煤設備無論是性能發揮還是工作狀態均十分顯著，大大改變了以往的煤礦開采方式。另外，光纖傳感器技術、慣性導航技術、磨損自修復技術和機電液一體化傳動技術也大大促進了智能化采煤設備的發展。基于智能化采煤裝備的這一發展，進一步應用好相關的關鍵技術尤為關鍵，必須給予高度的重視。

1智能化的采煤技術

目前來看，最值得一提的智能化采煤技術是煤礦井下采掘裝備遠程遙控技術，這一技術當前已經非常的成熟，在煤礦開采中有很強的實用性和適用性。總的來說，煤礦井下采掘裝備遠程遙控技術的功能集中體現在四個方面。一是采煤機的運行參數、故障參數、姿態參數均可以被在線感應，煤巖界面的多項信息均可以被實時融合與傳輸，同時可以及時預警采煤機的故障。二是這一技術有著良好的截割功能，在采煤機截割滾筒記憶的支撐下，可以自動去修正截割路徑。三是可以即時完成信息的收發，會選擇將信息傳輸系統安裝在采煤液壓支架上，以此來獲取所需要的信息。四是煤礦井下采掘裝備遠程遙控技術可以借助3DVR數字化平臺，在智能化管理的同時可以對煤礦開采情況加以遠程監控，大大提升了煤礦開采的安全性。除此之外，目前市面上的一種遠程集中控制性質的采煤機已經具備了初步的煤巖識別能力，這對于促進采煤智能化意義重大。

2煤礦帶式輸送機技術

從當前我國所使用的煤礦帶式輸送機設備來看，有非常多的優勢，最為顯著的優勢是有很長的運輸距離，有很大的運量，且帶速比較高。以可伸縮的帶式輸送機為例來說，其每一個小時的運量可以達到4000噸，運輸距離可以達到6000米，驅動總功率可以達到3360KW，帶速可以達到每一秒4米。另外，對于大型帶式輸送機智能化系統來說，所包含的關鍵技術主要是軟啟動和自適應張緊控制。比如在雙電動機差動軟啟動傳動系統中，若是使用大功率的帶式輸送機，不僅可以完成軟停車操作，且即便是范圍較大也可以實現無極調速這一操作。再比如應用智能化的控制技術時，不僅可以實現過載自動保護，而且可以確保多功率處于平衡狀態，即便是在運行過程中發生故障，也不需要花費太多的維修成本，可以很好的延長設備的使用壽命。

3自動調整載割調控技術

自動調整載割調控技術是智能化采煤設備運行中一種必不可少的技術，實用性非常強。在實際應用過程中，可以通過人工去操作智能化采煤設備，以此來實現調控目標。當落實記憶和采挖這兩項調控需求時，在后續的采煤操作過程中可以實現自動采煤。不過需要注意的一點是，要想充分發揮好自動調整載割調控技術的優勢，在實際使用過程中要考慮使用生產挖掘設備，原因在于生產挖掘設備可以很好的去適應巖體采煤硬度的變化，對提升采煤安全性和有效性意義重大。目前來看，自動調整載割調控技術還有很大的完善空間，尤其是原理和方法上還是有很多的研究內容的，今后要進一步加大研究力度。

4系列化的刮板輸送機

刮板輸送機目前已經獲得非常好的發展，可以說，已經達到了系列化的發展水平。以其中的軟啟動控制技術為例來說，其是智能化技術的集中體現，依托軟啟動控制技術，刮板鏈可以自動的去張緊，且可以對采煤工作狀態加以實時監測，這對于保證采煤質量有著十分大的裨益。當前所廣泛應用的軟啟動方式主要有兩種，一種是電動機+CST可控驅動裝置，另一種是電動機+減速器+閥控充液型液力耦合器，均有著很好的應用效果。當刮板鏈自動張緊時，可以精準獲取到該點鏈條張力變量信息，此時需要去監測刮板輸送機機頭鏈輪分離點的鏈條懸垂量，傳感器在獲取到相關的信息后，可以將信息即時傳輸至PLC控制器，繼而對相關的信息加以分析與判斷。待信息分析完成后，可以為后續的工作提供參考意見，發出控制信號，以此來控制液壓油缸的伸縮量，最終良好控制刮板鏈張力。

5綜采工作面集成技術

對于當前所使用的綜采工作面集成系統來說，其所含有的智能化設備較多，最為主要的設備包括無線交換機、巷道視頻攝像機、巷道無線接入基站、巷道控制器、移動變電站、巷道爆破交換機、乳化液泵站主機、電液控系統。在實際使用時，可以依托的技術是綜采工作面集成技術，憑借這一技術，可以對多種設備實現智能化控制，且實現協同互鎖。以綜采工作面集成技術中的數據傳輸功能為例來說，數據傳輸可以獲取到端頭無線交換機、巷道控制器、視頻的相關信息，達到遠程操控的目標。但總的來說，當前階段所使用的綜采工作面集成技術還有一定的局限性，還無法真正意義上做到智能開采，后續要將技術發展的重點落在裝備傳感、識別、調控這三種功能上，要做好智能傳感和調控。

結語

智能化設備應用過程中對智能技術的依賴程度非常高，當前所使用的智能化技術均有著很好的應用效果，對提升采煤工作效率與質量意義重大。今后要進一步加大對智能化采煤裝備和技術的研究力度，爭取早日實現全自動化的控制。

參考文獻：

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[2]吳寧，楊波.大采高智能化采煤控制技術在黃陵二號煤礦的發展[J].陜西煤炭，2019（06）：124-125.

作者簡介：

劉濤（1980.11.25-），男，漢族，山東濟南人，大學，中級工程師，研究方向：采煤裝備技術。

（兗州煤業股份有限公司趙樓煤礦，山東 巨野 274900）