煤礦智能綜采工作面解決方案

馬祥虎

（國能蒙西煤化工股份有限公司棋盤井煤礦東區，內蒙古 鄂爾多斯 016064）

一、引言

煤礦智能綜采是當前我國煤礦開采中的全新理念，其主要的特征是在煤炭的采集中，機械化已經達到了百分之九十五以上，從而可以實現煤礦的全自動采集。但是在實際的過程中，煤礦智能綜采的效果并不好，主要是在實際的工作建設，很多的時候，都能較好的進行煤礦智能綜采工作面的設計，在回采工作中，效率不夠高，因此，當前煤礦智能綜采中，需要充分的探討煤礦智能綜采工作面的解決方法，從而提升實際的工作效果，在目前來看，此方面的還是主要解決辦法，還是要考慮到如何進行設備方面的建設，從而讓設備之間的聯動更加的緊密，實現煤礦井下綜采設備的聯動、提高設備間的協同能力的根本途徑，這一系統的開發將對提高煤炭產量、降低煤炭開采成本有著重大意義，為煤炭工業走向少人、無人的自動化發展方向奠定基礎。實現全自動化的生產，是目前為主，最好的辦法，所能取得效果也比較突出，符合實際的工作需求。

二、煤礦采掘中可能存在的問題

（一）人員安全問題

在煤礦的采掘中，可能出現的問題還是比較多的，其中之一就是人員的安全問題。相對于其他的工作而言，煤礦本身就是在地下作業，下層的土壤已經被挖空，因此，在實際的工作過程中需要充分的注重人員的安全問題，因此，在進行煤礦采掘的過程中，我國當前的煤礦企業都在積極的強調煤礦智能綜采的建設，希望通過機械化、自動化的方式來解決人員安全問題，讓人員從勞動力崗位變成管理和指揮人員，這樣可以確保人員的安全，并且提升工作的效率。

（二）勘探方面問題

在當前的煤礦采掘工作中，最大的問題就是勘探方面的問題，主要的原因在于，實際的勘探過程中，地下的情況是復雜多變的，單一的勘探方法并不能非常好的滿足勘探的需求，因為礦山內部的情況非常的復雜，在實際的施工過程中，如果不能輕易地了解內部的情況，是無法進行工作的，因為一旦出現問題，可能會引發水災、火災、機電運輸和瓦斯爆炸等情況，對于實際的工作而言，存在的問題還是比較嚴重的，這是目前為止，最需要解決的問題之一。

（三）工作面選擇問題

在煤礦智能綜采之中，最大的問題就是如何進行工作面的布置。其中需要的各類設備非常多，需要建設一個完整的體系才能完成相應的工作。所以，在實際的過程中，各類設備的安排和相應的調整，都是一個比較嚴重的問題，從本質上來說，會嚴重地影響到煤礦智能綜采工作的進行，所以需要進行有效的調整，從而確保工作面能更好地滿足工作的需求。因此，如何進行工作面的設置，才是當前煤礦智能綜采中的核心問題，此問題解決不到位，后續的工作也會存在問題。

三、煤礦智能綜采工作面解決方案

一直以來，我國的煤礦工作中都存在人員安全問題和開采效率不夠的問題，為了更好地解決相應的問題，我國的煤炭企業都在積極的進行工作的強化，通過機械化、自動化的建設來實現煤礦智能綜采的建設，保證實際的效果。綜采自動化控制系統建立在各單機裝備系統的智能化基礎之上，單機設備的智能化包括:電液控制系統、采煤機控制系統、輸送機控制系統、集成供液系統。并構建了高速通信、可視化及設備遠程控制自動化平臺。

（一）單機裝備的智能化控制

1.液壓支架電液控制系統

煤礦智能綜采工作面的建設中，還是要以設備為核心，不同的設備能起到的作用是完全不同的，在進行相應的開采過程中，首先要完成的就是支架的建設，通過支架可以很好地提升實際的工作效果，從而確保煤礦智能綜采的效果不斷地提升，更好地滿足人們的需求，這是目前為止，最好的辦法。電液控制系統功能主要有:在控制器界面或上位機界面上顯示立柱工作壓力、推移行程、采煤機位置方向、工作面高度、支架姿態和護幫板狀態;單臺支架可實現“降、移、升”自動控制;通過紅外線檢測系統實現跟機自動化;具備支架初撐力自動連續補償功能;能夠實時監測工作面礦壓，控制頂梁和頂板平行，保障支護質量;通過對工作面以及超前支架的立柱壓力進行分析，實現礦壓分析和對頂板初次來壓和周期來壓進行預警;電液控制系統須向綜采自動化控制系統開放自動跟機啟停功能，通過液壓支架電控系統、遠程控制、姿態監控、礦壓在線監測、智能降塵、乳化液保障系統等關鍵技術，保證綜采自動化控制系統可在巷道監控中心實現對液壓支架自動跟機的遠程操作。

2.采煤機控制

在煤礦智能綜采工作面中，采煤機是其中的核心部分，主要是強調采煤機的實際工作效果，從而更好地提升采煤機的運行效率，是目前為止，最好的采煤機運行的最好辦法，能起到的效果也比較明顯，因此在當前被廣泛地應用，其中控制的部分是采煤機的工作核心，如果控制功能不夠出色，后續的工作也就難以展開，所以必須要格外的關注此部分的問題，才能提升實際的工作效果。采煤機具備按鈕控制和無線遙控等功能，通過采煤機姿態監測、記憶截割與遠程控制技術等關鍵技術；實現工作面自動化開采工藝、集中監控、全工作面一鍵順序啟停、故障自動順序停機、三機協同控制等關鍵技術。

（二）智能化控制平臺

1.工作面通信平臺

在煤礦智能綜采的工作面建設中，還需要充分地考慮到工作面通信平臺的建設，通信才是其中的關鍵，通信的效果越好，地面就能越早的了解地下的情況，從而發出相應的指令，確保相應的指令發送是符合實際需求的，能正確的表現出具體的工作狀態，這將有利于提升實際的工作效果，并且也能實現對地下情況的有效掌控，因此被廣泛地關注。利用工作面以太網，在正常生產的情況下，可通過記憶截割和自動跟機減少工作面人員，工作面機頭、機尾各一人，轉載機頭一人；工作面內2 人巡查干預，地面集控中心配置1 人，負責在記憶截割和自動跟機過程中進行巡檢和集成控制。

2.工作面可視頻化平臺

為了更好地掌握井下工作面的情況，當前也出現了工作面可視頻化平臺的建設方法，這對于煤礦智能綜采工作面的強化有著決定性的作用，主要是可以非常好的了解工作面情況，并且真正的明確知道下面的情況，從而不斷地提升實際的效果，是目前為止，最好的辦法，所能起到的作用也比較直接，因此非常的關鍵，是當前的全新建設內容之一。每6 架支架安裝1 臺與工作面平行的監控支架用本安攝像儀，每2 架支架安裝1 臺與工作面垂直的監控煤壁視頻用本安攝像儀，在具備上述監控要求外，在刮板機機頭及監控中心各安裝1 臺本安攝像儀。本安攝像儀通過工業環網將數據傳輸至本安顯示器，實現4 臺攝像儀圖像一次顯示，且能夠根據采煤機位置進行視頻自動切換，通過智能化工作面的建設及信息化手段的應用，實現了綜采工作面設備數據云端存儲、故障推送、歷史查詢、多終端支持、訪問控制等功能，通過數據分析，便于設備故障的診斷。地面人員通過手機APP、視屏聯絡等方式，能夠實施了解井下生產及設備運行狀況，實現信息化智能管理，提升了管理效率。同時將數據傳輸到地面生產指揮中心顯示并保存。

四、結語

綜上所述，煤礦開采工作是常見的能源開采工作之一，其本身存在一定的難度，主要是因為在開采工作過程中，可能會出現人員安全問題等，從而影響到煤礦開采工作，為了更好地解決相應的問題，當前最好的辦法就是進行煤礦智能綜采的建設，通過全機械化生產，來實現煤礦的開采，一方面能保證人員的安全，另一方面，也能盡可能地提升開采的效率等，整體來說，效果非常好。但是在實際的煤礦智能綜采中，也存在工作面方面的問題，如何設計工作面，讓工作面能達到效率最大化，一直是煤炭企業關心的問題。