智能化綜采技術發展及應用現狀分析

（晉能控股煤業集團機電設備中心 山西 037003）

引言

在我國經濟持續發展過程中，煤炭企業作為不可缺少的重要部分，伴隨著科學技術的迅猛發展，極大的帶動了智能化煤礦行業的發展。經過了一段時間的調整，目前我國煤炭企業不僅有著良好感知效果的綜采成套設備，而且也能夠保證各項數據信息得以有效傳播，維持過程更具高效性的效果。但是我國當前大多數的地區，在綜采過程中面臨的煤層條件更差，再加上比較狹小的空間結構，一定程度上阻礙了智能化開采效率，這也是當前阻礙我國煤炭行業穩定發展道路的關鍵因素。面對該種現狀下，文章針對智能化綜采技術發展及應用現狀進行分析，具有重要的現實意義。

1.智能化綜采技術

(1)智能化綜采新模式

在當前我國某地區的煤礦企業當中，作為最先采用智能化綜采模式的企業，各項技術標準都已經達到了世界的要求。企業經過后期多年以來的努力，更是開創了采場無人操作等現代化方式，更是擺脫了過去依靠人力進行安全管理的方式，在無人值守的現狀下，更能夠保持過程呈現安全性的態勢，致力于形成了“以工作面自動控制為主，遠程人工干預為輔”的智能化控制模式。最為關鍵的是，企業目前構建的綜采智能化體系，能夠緊密聯系企業上下多個部門之間的關系，實現全面監督管理全部設備的智能化控制效果。

(2)智能化綜采技術

①采煤機自動化開采工藝

面對采煤機設備，其中人員在安裝傳感器時，需要設置在牽引部分上，借助數據處理模塊的計算功能，對設備上所有數據加以精確性的計算，進而為接下來采煤機設備精確定位提供有力幫助。通過實際調查發現，在之前我國大多數地區煤礦企業日常生產過程中，經常會出現不徹底的回刀掃煤或者是推遛等的問題，極大的阻礙了正常采煤效率的同時，也不利于煤礦企業經濟效益的提升。面對該種現狀下，地區煤礦企業可以按照自身生產現狀下，研發出先進的采煤工藝記憶截割程序，鑒于設備工作面運行當中，能夠自行記憶截割運行。

②液壓支架與“三機”隨動控制技術

圖1 端頭支架與轉載機的聯鎖自移示意圖

對于液壓支架與“三機”隨動控制技術來講，在企業應用過程中，主要就是提前準備好性能良好的紅外線發送器，然后將其安裝在采煤機設備上，作為數據信號發射的紐帶，在全部的支架部分上，此時都需要有效設置一個紅外線接收器，主要作為數字信號的發射工具，對采煤機設備運行過程中的動態進行實時的監管，從采煤現場差異性的外界環境下，能夠保證企業制定出針對性的采煤方案，做好自動化系統的研發工作。在自動化系統日常使用當中，自身能夠根據采煤機運行的部位，實施有效的調整，全面控制好工作面液壓支架等多個部分。其中，該系統主要涵蓋跟機自動移架，自動推遛等多個體系，整合液壓支架動作與采煤機兩者能夠很好的作用運行，實現了工作面液壓支架及刮板運輸機跟隨采煤機隨機自動化運行。對端頭支架與轉載機動作邏輯等部分進行有效的研究，制定出合理化的把控方案，不管是端頭支架還是轉載機等多個部分，都能夠做到全程自動化的監管，如圖1所示。

③煤流負荷反饋采煤控制技術

基于科技實力迅速提高的背景下，大多數地區的煤礦企業，致力于刮板運輸機驅動設備的研發當中，其中更是融合了高壓變頻器以及高壓電機等多個部分，確保最后形成的系統更具有智能化以及自動化的應用特點。在該系統日常應用過程中，圍繞煤流負荷情況的大小，能夠對運輸設備的速度進行合理化的調整，經過較長時間的應用可以看出，最大的優點就在于啟動更加的智能，全程做好煤量準確的檢測以及智能化調速等方面。依據實時檢測的刮板運輸機煤流分布負荷，通過變頻技術控制實現了工作面采裝運的自動協調運行。

④遠程控制技術

當前行業人士研究了一種遠程控制技術，主要就是能夠整合地面遠程干預綜采體系下，靈活的運用綜采設備控制系統、工作面視頻監控系統以及井上下數據通訊系統等多方面的性能。站在地面監控系統下進行分析，常見的有計算機、遠程控制系統、地面語音系統等多個部分[1]，其中針對綜采設備信息或者是其他數據來講，能夠很好的作用到井下部分的數據通訊系統當中，整合井下與井上兩個結構的環網，將獲取到的數據信息傳輸到地面監控系統當中，因為從地面監控系統下出發，能夠圍繞綜采設備信息及其監視到的畫面內容，靈活的控制好井下的綜采設備，不僅能夠智能化啟動與開關，而且也能夠實現對整個設備運行過程中精細化的監督與管理，如果在設備運行過程中出現故障問題，此時也能夠第一時間的報警，提醒內部工作人員能夠及時的進行處理與診斷，最為關鍵的是，過程中所有環節留下的數據信息，能夠及時的做好存儲工作，不容易丟失的同時，給后期人員日常工作的良好進行提供有力數據支撐。遠程自動化控制系統也能夠實時將監督的畫面傳輸到地面監控中心，營造良好的生產氛圍，可將井下監控中心的設備從煤安設備變為地面工業設備。除此之外，目前大多數地區的煤礦企業，鑒于該系統之上又研究了新型隨動監控系統，對跟機位置以及型號等進行全程的監督，站在數碼管上實時呈現數據，給工作人員監管工作提供幫助。

(3)智能化綜采工作面技術特征

站在智能化綜采工作面技術特點下，主要體現在以下幾個方面：第一，液壓支架智能化控制。該部分主要涵蓋支架與圍巖耦合監測控制等幾個部分，通過較長時間的觀察可以看出，能夠保證過程自行決策的基礎上，也能夠達到智能化調節的效果，最為關鍵的是[2]，期間還能夠很好的改變過去傳統噴霧等的模式，達到智能化操作的效果；第二，從采煤機設備下來看，在進行定位過程中，也能夠達到極高精確性的效果，伴隨著自身學習以及智能化運行軌跡下，過程中存在的一系列的安全隱患，也能夠達到有效躲避的效果。與此同時，站在地區煤礦企業日常生產需求量目標下，也能夠做出妥善的生產計劃方案，達到各項決策智能化效果的同時，做出有效的遠程控制與監管工作；第三，對于應用的工作面運輸設備來講，最大的特點就在于電氣軟啟動以及負載等方面的特點，對故障實施針對性診斷的同時，還能夠達到有效把控通信以及自動化控制的效果。

2.智能化開采的發展方向

(1)全面推進綜采智能化技術進步

通過實際調查發現，在當前我國地區煤炭企業智能化綜采過程中，最大的制約因素就是比較復雜的煤層貯存情況，以及較多安全等問題。就在近年來科學技術水平不斷提升的基礎上[3]，更是有效帶動了煤炭企業良好的生產步伐，進而依靠合理化的管理方案，以及積極政策支撐下，更是為我國智能化綜采技術的完善做好了有力鋪墊。首先，從煤炭資源管理視角下進行研究，就應該加快管理進度，充分調整過去落后的管理方式，要求行業人士必須圍繞綠色化生產為發展理念，逐漸的更換之前傳統的開采設備以及模式等；另外，在之前所出現的智能化開采創新模式，在當前也應該進行適當的調整，特別是國際煤炭智能化綜采水平有所提升的現況下，我國要想能夠穩固國際重要市場份額，自然就需要研發屬于自身的煤炭智能化綜采技術體系。

(2)有限無人化開采

在智能化綜采過程中，有限無人化開采過程是不可忽視的重要時期，在企業實施工作面正常生產過程中，不管是工作面還是端頭等多個部分，都應該實現智能化監控的效果，保證設備處于良好的運行狀態。特別是遇到特殊的情況，更應該引導人員及時開展必要的維護與管理，鑒于有限環境下，達到高效的無人化開采效果。面對工作面煤層地質條件，需要企業內部人員實施精確性的探測，有效建設數字化煤層地質模型，為接下來智能化開采工作的順利進行打下堅實的基礎。同時，針對地區存在的煤層，需要工作人員時刻把控好地質環境的變化特點，實時修正工作面煤層地質數字模型，對開采行為提前預判和修正[4]。

3.結論

簡而言之，文章主要從智能化綜采技術應用現狀下，提出了智能化裝備技術、智能化掘進技術等幾點發展趨勢，希望能夠很好的在處理我國目前智能化綜采技術發展困難的基礎上，也能夠為我國煤炭行業的發展指明方向。