薄煤層綜采自動化采煤工藝技術研究與應用分析

摘?要：隨著科技的發展，綜采自動化采煤工藝技術被廣泛應用于薄煤層開采工作中，從而有效提高了煤炭資源開采效率。與此同時，煤炭設備的性能與質量也得到了大幅度提升，設備在運行過程中能夠及時反饋故障問題，并予以自動修復。本文將系統論述薄煤層綜采自動化采煤工藝技術應用方案，希望能為煤炭生產管理作業提供參考與借鑒。

關鍵詞：薄煤層;綜采自動化;采煤工藝技術

全面優化薄煤層綜采自動化采煤工藝技術應用方案，確保煤炭資源的安全開采，則需要充分引入PLC技術、DCS技術 、FCS技術、大數據技術、智能化技術、計算機自動化技術和云計算技術，努力實現煤炭資源安全開采自動化，并積極構建自動化監控平臺。本文將簡單論述薄煤層綜采自動化采煤工藝技術應用價值，并從引入各種自動化技術，實現煤炭資源的安全開采，構建自動化監控平臺等三個方面綜合探討薄煤層綜采自動化采煤工藝技術應用方案。

1?薄煤層綜采自動化采煤工藝技術應用價值

薄煤層煤炭開采作業屬于一項高危作業，工作環境復雜，自然條件相對惡劣，如果處理不當，僅依靠傳統人工模式，難免會出現瓦斯爆炸、礦井坍塌和涌水問題，嚴重威脅工作人員的生命安全。將綜采自動化技術應用于煤炭設備中有助于優化煤炭開采設備功能，創新煤炭資源開采模式，提高煤炭設備技術，減輕工作人員的負擔，實現煤炭資源的安全開采。

2?薄煤層綜采自動化采煤工藝技術應用方案

2.1?引入各種自動化技術

薄煤層綜采自動化采煤工藝技術屬于高度集成技術，集合了多種技術優勢。從整體結構來分析，綜采自動化技術主要包括七種分支技術：第一，PLC技術。PLC技術主要是采用嵌入式控制模式、回路調節模式和順序控制模式來完善數據信息儲存、傳輸、數據計算和時間限定功能。第二，DCS技術 。DCS 技術主要應用于煤炭設備連續工作過程中，具體應用方案是運用連接嵌入模式在監控設備中設置高檔微機與工控機，優化動態數據交互功能，收集煤炭設備運行信息。第三，FCS技術。FCS技術主要應用于智能儀表設置中，該技術具備良好的調制作用。同時，FCS技術會聯合其他分支技術控制設備運輸，做好材料下放工作。第四，大數據技術。將大數據技術應用于煤炭開采設備之中能夠全面提取設備運行數據，并通過構建數據庫對所有數據信息進行分類整合與管理，做好各種信息記錄工作。其次，煤炭企業可以通過運用大數據技術來分析數據信息，根據分析結果制定最佳方案，對本企業煤炭設備機電自動化技術實施進一步改善。第五，智能化技術。智能化技術是網絡時代的產物，在煤炭設備中應用智能化技術能夠全面提升煤炭設備的自動化水平，使設備步入智能化。目前，智能化技術在煤炭設備生產設計中的應用模式主要體現在三個方面——智能設計、人工智能應用和設備系統智能化技術應用。第六，計算機自動化技術。計算機自動化技術是計算機技術和自動化技術的有機結合，該技術體系能夠自動收集和分析煤炭設備運行信息，并將信息內容和分析結果分別存儲于計算機系統中。第七，云計算技術。從微觀視角來看，云計算技術由云硬件技術、軟件技術和云安全管理技術。在薄煤層開采作業中充分發揮云計算技術功能，有助于準確收集煤炭資源開采數據信息，確保煤炭開采工作流程的安全性，規范開采操作。

2.2?實現煤炭資源的安全開采

實現煤炭資源的安全開采，須充分發揮綜采自動化技術在煤炭開采設備中的應用價值，配備安全采煤自動化技術、電控自動化技術和安全支撐自動化技術設備。安全采煤自動化技術主要是通過啟動采煤設備來開采煤炭資源，無須人工開采;電控自動化技術具有重要輔助作用，即通過電控來確保設備的安全運轉;安全支撐自動化技術能夠營造安全的開采環境，設備能夠根據開采面積的變化自行移動，自動控制安全支架，在開采區域搭建安全支撐體系。

2.3?構建自動化監控平臺

做好薄煤層開采作業，提高綜采自動化技術質量，健全煤炭設備自動化系統，科學搭建自動化監控平臺，必須著重優化煤炭設備運行監控平臺搭建技術路線，完善平臺功能。從宏觀層次來分析，設計完整的自動化監控平臺技術路線，首先要分別設計煤炭設備自動化控制系統、智能化監控網絡與數據決策支持系統，處理好這三者的銜接關系。自動化控制系統屬于前饋系統，是決策支持系統的智能化升級。此外，決策支持系統組合模塊與功能包括構建大數據庫、收集和分析數據信息、數據倉儲挖掘、異常預報預警、工藝模擬優化和故障診斷與修復。最終，自動化控制系統會將反饋數據一并輸入智能化監控網絡之中。而且，智能化監控網絡應具備兼容性與獨立性，這樣方能實現不同監控信息的同步訪問。再次，煤炭設備自動化監控平臺須包括自動運行功能、煤炭開采處理過程管控功能、工況優化功能、信息挖掘功能、異常感知功能和故障修復功能。與此同時，在搭建煤炭設備自動化監控平臺的過程中，必須堅持三項標準設計原則：第一，總體結構設計原則。在設計過程中，必須充分借助自動化控制技術和人工智能技術對平臺系統進行總體設計，然后，依次做好平臺系統設計、模塊設計、重要基礎設計、監測布局設計和軟硬件配置設計等工作。第二，功能化設計原則。設計師應堅持求真務實的方針，注重優化平臺系統功能，做好各項功能模塊的技術研發工作，結合標準要求，適當拓展業務，加強軟硬件設備的開放性、通用性和標準性，擴大硬件存儲容量，優化軟件接口，以此促進系統升級與數據信息共享。第三，通訊保障自動化原則。設計師應根據煤炭資源工作量，構建煤炭設備運行通訊網絡，為薄煤層開采區域設備配置通訊網，并借助中心服務器促進平臺網絡的互聯性。另外，在信息時代，搭建煤炭設備運行自動化監控平臺，須重視加強監控平臺信息化建設。在此環節，煤炭企業應根據各分支系統的不同功能，依次做好三步工作：第一，搭建信息集中管理平臺，組建統一的數據庫，將自動控制系統所采集的數據信息、煤炭資源開采效率、檢測報告分析結果等進行分類管理，一并收入生產大數據庫之中。第二，實現數據自動化分析，自動生成趨勢顯示結果，使煤炭設備技術參數、煤炭開采質量參數、開采過程參數、設備運行參數與能耗數據信息能在監控平臺中自動生成動態趨勢報表或者分析圖。第三，建立自動化標準管理系統，優化異常報警功能。煤炭企業應充分利用智能化技術設計采集數據與設備安全標準的自動比對程序，確保該程序能根據采集的數據，對設備運行情況進行評價、并判斷異常或異常征兆。而且，要合理開發信息發布平臺，使該平臺能自動生成電腦桌面提醒、發送預警信息，如果發現設備出現故障與異常情況，能自動將預警信息及時發送給企業管理人員。

3?結語

綜上所述，全面優化機電自動化技術在煤炭設備中的應用方案，必須充分引入各種先進技術，充分發揮安全采煤自動化技術、電控自動化技術和安全支撐自動化技術設備的作用，著重優化煤炭設備功能，努力實現煤炭資源的安全自動化開采;不斷提高綜采自動化技術質量，健全煤炭設備自動化系統，構建自動化監控平臺，為薄煤層開采區域設備配置安全通訊網，全面了解煤炭資源開采信息，根據信息內容下達安全指令。

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作者簡介：徐文科，助理工程師，研究方向為采礦技術。