綜掘工作面智能化開采技術研究

馬強，張再濤，馬勇，徐育

（兗州煤業股份有限公司濟寧二號煤礦，山東 濟寧 272053）

0 引言

綜掘工作面智能化開采技術的應用可以很大程度上提高煤礦資源的總體開采質量。尤其在當前社會各界對于煤礦資產開采的安全性提出更高期待的情況下，確保智能化開采技術的有效應用，成為了煤礦領域工作人員重點關注的問題。

1 綜掘工作面智能化開采技術存在的問題

1.1 視頻監控智能化技術方案不夠完整

視頻監控技術的應用水平直接影響著綜掘面狀態的監控質量，可以很大程度上影響煤礦資源的開發質量。但是，一些視頻監控技術缺乏與智能化技術的完整對接，在煤礦開采過程中，未能實現對視頻畫面穩定性的有效維護，視頻監控點位的粉塵量超出預定計劃，難以保證遠程視頻為煤礦開采提供有價值的信息。一些智能化開采技術的應用缺乏對綜掘面輪廓情況的研究總結，在進行掘進機裝置應用方案設計過程中，難以憑借視頻監控內容實現對機械轉速和電流情況的科協調節，無法根據機械溫度等重要工況參數制定智能化技術的調整方案[1]。一些視頻監控技術的應用缺乏對熱成像技術優越性的總結，導致高清成像的效果不夠理想，無法在視頻監控技術應用過程中，更加有效的適應視頻監控舉措的創新需要。

1.2 綜掘面運輸系統的構建水平較差

一些智能化技術的應用缺乏對綜掘面規模特點的研究分析，未能對綜掘面擴大狀態下，運輸系統突出價值的總結分析，導致智能化技術在具體應用的過程中，無法與運輸系統的構成和應用需求相適應，也使得煤礦開采過程中的重要原料補給機制難以得到成熟構建。一些材料運輸措施的設計缺乏對原煤運輸特點的總結研究，在進行智能化技術具體應用的過程中，缺乏對綜掘面空間特征的調查總結，導致智能化技術的應用無法充分滿足綜掘面長期開采需要，也使得智能化機器人的引進和應用難以取得理想效果。

1.3 錨桿支護管理系統的構建存在不足

部分錨桿支護管理系統在設計過程中，對于綜掘面的支護需求總結研究存在不足，缺乏對支護技術與智能技術對接情況的總結分析，尤其對于智能化按照技術的運行有效性調查總結不夠充分，無法在鉆孔及鐵絲網鋪設方面實現智能化技術優勢的完整開發。一些綜掘面錨桿支護技術在設計過程中，缺乏對整體支護效果構成情況的有效分析，未能將智能化技術在鋪網方案制定中進行有效使用，導致錨桿支護設計方案無法得到改良。

1.4 掘進機的應用與綜掘面的對接不夠充分

一些綜掘面智能化技術在應用過程中，對于掘進機裝置的應用特征調查研究存在不足，缺乏對智能化關鍵技術構成特點的考察分析，未能結合斷面特征進行成型技術的應用，導致煤礦無法在智能化技術應用的過程中實現形態和方位的識別，也使得關鍵性智能技術無法為掘進機姿態的合理控制提供支持。一些定位技術在應用過程中，缺乏對機器視覺測量情況的總結分析，尤其對于激光制導技術已有應用成果的總結，導致慣性導航技術在具體應用過程中，難以為巷道掘進技術的成熟化應用提供精準支持，也使得掘進機與巷道的耦合關系無法得到有效的構建。一些掘進機技術的應用措施缺乏對自主導航體系特征的研究，不利于綜掘面開采綜合質量的優化[2]。

1.5 巷道變形智能化技術的應用質量較差

一些巷道變形智能化技術在制定應用方案的過程中，對于煤礦資產開采強度的需求調查分析存在不足，缺乏對綜掘工作面生產性工作實施特點的總結研究，未能結合自動化技術的特征制定智能化技術的具體應用方案，導致巷道變形智能化技術的應用無法實現各類重型設備的合理調配，無法為煤礦高質量開采提供幫助。一些巷道變形智能化技術的應用缺乏對瓦斯涌出量情況的重視，未能結合巷道斷面特點實現煤礦深度開采技術需求的總結，導致綜掘面支護技術的因果能夠難以與巷道的形態特征保持一致，也使得支護技術的應用無法具備足夠的及時性。一些智能化技術的應用缺乏對巷道塑性變形區域特征的分析研究，沒有結合破碎區數量的變化情況制定巷道形變分析方案，導致智能化技術難以充分適應綜掘面管控需要，無法保證智能感知技術的優勢得到充分顯現。

1.6 智能化開采工序的構建缺乏合理性

部分智能化技術在應用過程中，缺乏對現有工序設置科學性的總結，沒有針對煤壁的特征制定巷道開掘的具體方案，也使得工序無法在明確煤礦開采需求的基礎上得到改進。一些智能化技術的應用，缺乏對控制系統各模塊工作原理的總結，導致系統各職能的協同性難以得到提升。一些職能化開采工序的設計工作缺乏對信號資源測量需求的有效總結，沒有結合工作面特征制定勘測方案，導致工序在調整創新的過程中，難以保證與煤礦總體開采需求保持一致，不利于煤礦產量的提升。

2 綜掘工作面智能化開采技術的改進策略

2.1 視頻監控智能化技術方案的完整性

在進行綜掘工作面技術創新方案設計過程中，務必加強對視頻監控技術多方面應用價值的總結，尤其要對智能化技術在提升綜掘面開采信息整合供給質量方面的作用進行總結，使綜掘面開采技術的應用能夠與煤礦資源的精準開采需求相符合。一定要對煤礦開采環境進行細化研究，并對視頻監控技術應用過程中，屏幕的晃動情況進行作用考察，結合粉塵量的特點實現遠程視頻效果的價值總結，為綜掘面開采技術的合理應用提供幫助。要加強對視頻成像輪廓情況的分析，并以此為基礎實現掘進機裝置轉速的合理控制，確保相應的電流控制方案得到改良，為重要工況參數的準確總結和應用提供幫助。視頻監控智能化技術的應用還必須加強對綜掘面高清成像效果的分析考察，以此保證視頻監控結論得到精準應用[3]。

2.2 提升綜掘面運輸系統的構建質量

在進行綜掘面運輸系統設計過程中，需要結合智能化技術的特征制定綜掘面規模管控措施，并保證運輸系統的建設可以為綜掘智能化技術的應用提供精準支持，從而滿足煤礦開采過程中的物資補給需要。一定要加強對煤礦開采技術運行特征的研究，結合原煤運輸所需條件，對綜掘面所處空間的特征進行考察，并保證補給智能化技術得到更加有效的構建。綜掘面運輸系統的設計還必須加強對機器人技術特征的分析研究，使綜掘面運輸方案可以得到更高水平的創新。

2.3 提高錨桿支護管理系統的構建水平

在進行錨桿支護管理系統具體建設的過程中，要加強對綜掘面支護技術特征的分析研究，并對錨桿支護的相關舉措進行必要的價值總結，為綜掘面支護技術充分整合外部資源提供幫助。一定要對安裝智能化技術的運行特征加以研究，結合鉆孔及鐵絲網鋪設需要，制定智能化技術的創新應用方案，為錨桿支護管理措施的有效運行提供幫助。要加強對智能化鋪網方案特征的總結分析，尤其要對支護技術應用過程中，錨桿方位合理性加以總結，確保智能化技術可以與鋪網需求實現完整結合。

2.4 提高掘進機應用與綜掘面的對接充分度

在掘進機智能化技術設計應用過程中，需要加強對掘進機技術實際應用效果的總結，結合煤礦開采過程中的斷面特點，對智能技術與掘進機技術進行融合應用，確保智能成型控制技術的應用能夠為掘進機姿態的精準控制需求保持一致，進而滿足煤礦資源的創新開采需要。一定要實現對機械設備視覺測量情況的調查總結，并結合慣性導航技術與激光制導技術的創新發展特點，制定巷道掘進方案的設計策略，并保證巷道掘進激活素的應用優勢得到凸顯，為自主導航體系的高水平構建提供更加充足的保障。

2.5 提高巷道變形智能化技術的應用質量

在制定巷道變形智能化技術的具體應用策略過程中，要結合煤礦資源開采強度的特點，制定自動化技術的應用細節，按照綜掘面的實際開采需求，進行重型設備配置方案的構建，為智能化技術應用價值的完整開發提供幫助。一定要加強對瓦斯涌出量構成情況的分別系，結合綜掘巷道斷面的形態特征，制定巷道變形智能化技術的具體應用方案，為智能化技術充分滿足煤礦掘進需求提供幫助。要結合礦產資源開采深度的特點，制定符合巷道開挖技術應用需求的具體策略，尤其要對支護技術的應用有效性加以總結，使智能化技術的應用可以與巷道的塑性變形特征相符合，并保證可以促進煤礦資源開采總量的優化[4]。

2.6 提高智能化開采工序的構建合理性

智能化技術在具體應用的過程中，要將煤壁作為重要關注因素，結合煤礦開采技術的實際應用情況，對煤礦巷道的成型情況加以研究，使工序的設計可以與煤礦開采各項技術的整合應用需求相適應，進而滿足綜掘面開采技術的應用需要。一定要對智能化技術應用過程中，各個技術模塊構成特點的分析，尤其要對信號資源的可測量屬性予以研究，使工作面的探測需求可以得到滿足。智能化技術的應用還必須實現對地質探測所需條件的總結，根據水源和瓦斯情況制定智能化開采工序，以此提升煤礦產量。

3 結語

綜掘工作面的運行質量直接影響著煤礦開采水平，將智能化技術有效的應用于綜掘工作面的開采工作，可以為煤礦資源總體開采質量的優化提供較為完整的支持。因此，加強對綜掘工作面實際情況的研究分析，并制定相應的改進策略，是很多煤礦資源開發工作者重點關注的問題。