煤礦井下自動化綜采工藝的應用研究探析

王彥坤

摘要：在目前的煤礦開采過程中，井下自動化綜采存在開采效率低、經濟性差的問題，為了妥善的解決這些問題，煤礦需要應用先進的井下自動化綜采工藝，更好的實現綜采設備智能化協同控制，對綜采設備動作順序以及相關要求進行分析，制定行之有效的自動化控制方案，根據采煤機的截割狀態，對液壓支架和刮板輸送機運行狀態進行負反饋調節，實現綜采面的無人化作業。本文將對煤礦井下自動化綜采工藝的應用對策進行分析。

關鍵詞：煤礦;井下綜采;自動化;應用

引言

隨著煤礦井下自動化綜采工藝的快速發展，目前已經廣泛的應用以各種智能化控制系統為核心的自動化綜采設備，可以有效的提高井下綜采效率。但是，在煤礦開采遇到軟煤層底板、破碎頂板等復雜地形條件時，仍然需要進行大量的人工作業，存在效率低、安全性差等方面的問題，無法滿足高效綜采的要求。因此，我們需要積極應用煤礦井下自動化綜采工藝，促進綜采面的無人化作業的實現。

1煤礦井下自動化綜采工藝的應用對策

在煤礦井下自動化綜采工藝的應用中，需要實現對煤礦井下綜采工作中整個流程的自動化控制，促進煤礦井下綜采工作效率的提升，以便獲得更高的經濟效益。為了獲得更好的應用效果，需要采取以下應用對策：

1.1優化井下綜采作業流程

在進行斜溝煤礦井下綜采時，采煤機需要將刮板輸送機作為導軌，實現移動截割，在進給一部分后，需要通過人工操作來收好采煤機在采煤方向的液壓支架護幫板，防止出現護幫板與截割滾筒互相干擾的問題，再對后側液壓支架進行操作，實現收放和移動的動作，可以進行連續支護。與此同時，在進行井下綜采時，還要根據采煤機截割的實際狀態以人工操作的方式對刮板輸送機的運輸速度進行有效的控制，防止出現溢倉的問題。在具體的操作過程中，可能會存在人工操作不到位的問題，造成截割機構片幫、刮板輸送機空轉或者溢料，嚴重影響井下操作的順利進行。參考井下綜采工作中的具體流程，以及對對于自動化運行的要求，可以確定聯動運行綜采工藝流程。在這樣的綜采工藝流程中，可以實現對采煤機的自動截割控制，在確定煤礦井下煤層的硬度后，可以實現對截割進給速度和截割轉速自動調整，并且在刮板輸送機的落煤位置安裝計量磅，可以對實現對落煤速度的實時計量，再根據落煤速度對刮板輸送機的運行速度進行相應的調整。此外，還要在采煤機和刮板輸送機上安裝定位裝置，用于監控采煤機中液壓支架的相對位置，實現對截割方向的液壓支架的自動收護幫板操作，還可以實現對采煤機后側的液壓支架的上升與下降進行自動化控制。在使用采煤機進行截割操作的過程中，可以選擇不留三角煤的端部斜切進刀方式，而在液壓支架移動的過程中，則可以采用單架依次順序的調整方式。

1.2實現采煤機和液壓支架的聯動

對液壓支架支護狀態進行調整，需要利用采煤機的相對位置。在實際的井下綜采工作中，需要面對復雜的環境、高濃度的粉塵以及較低的能見度，如果采用紅外線定位的方式，會在一定程度上受到粉塵濃度的影響，定位的準確性無法滿足要求。因此，我們需要以紅外線定位方式為基礎，將編碼器安裝在采煤機進給機構上，將軌道端部作為定位基點，機械式測量采煤機的移動距離。采用這種定位方式，能夠避免定位過程中受到井下環境的影響，保證定位的準確性，并且具有良好的穩定性。但是，在長期的運行中，可能會出現累積誤差，為了避免這種情況發生，需要定期對編碼器進行重新定位和校準，保證編碼器的準確性與穩定性。在采煤機的運行過程中，需要根據井下液壓支架和采煤機的相對位置確定實際操作，前端的液壓支架收護幫板操作，后端的液壓支架進行移架以及放護幫板的操作，可以更好的滿足采煤機支護時液壓支架支護穩定性和安全性要求。在這個過程中，不需要進行人工干預，因此液壓支架的效率遠高于以往的控制方案，同時可以有效的提高調整操作的準確性，防止在人工調整方式中出現遺漏的現象，金導致觸頂事故的發生。

1.3制定自動化綜采控制措施

為了實現采煤機、刮板輸送機以及液壓支架的聯動控制，需要使用三機聯動控制器。在實際的運行中，需要在液壓支架、刮板輸送機及采煤機上設置傳感器，通過傳感器將所有設備的運行參數傳輸至聯動控制器，聯動控制器需要對接收到的數據進行分析，根據實際需求發出調整控制指令，進而實現聯動調整控制。由于井下的環境復雜，可能會遇到嚴重的電磁干擾，因此，為了保證傳輸過程中的數據準確性，可以在建立傳輸系統時采用數據總線+工業以太網的形式。其中液壓支架之間需要通過數據總線連接，而在地上與地下控制中心之間，則需要通過工業以太網實現連接，這種連接方式具有速度快、效率高一級抗干擾性好的優勢，可以在復雜電磁環境下保證數據傳輸的安全性與準確性。通過以上控制措施的應用，可以在地面調度中心對井下的所有設備進行實時監測，隨時掌握這些設備的運行狀態。如果發現設備在運行過程中出現異常，可以采用遠程控制的方式對其進行相應的調整與修正，有效的提高煤礦井下自動化綜采控制的靈活性。通過綜采自動控制措施的應用，在實際的運行中，由于大量應用了自動化控制技術，能夠有效的減少工作中的人員數量，同時可以大幅度提升綜采工作效率，更好的實現了自動化綜采工作目標，有利于提升井下綜采共走的安全性，獲得更高的經濟效益。

結束語

總而言之，在煤礦井下綜采工作中，為了獲得更高的工作效率，需要積極應用井下自動化綜采工藝，提高煤礦井下綜采工作自動化水平。在實際的應用過程中，需要實現采煤機自動截割控制、液壓支架支護、刮板輸送機自動聯動運行，通過這些工藝的應用，能夠促進液壓支架效率的提升，并且保證調整操作的準確性，還可以減少工作人員數量，提升綜采效率，保證井下綜采工作的安全性，獲得更高的經濟效益。

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