綜采工作面自動化技術(shù)應用研究

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，社會經(jīng)濟建設對煤炭能源的需求越來越大，作為煤炭生產(chǎn)行業(yè)，要在保證效率的同時，提高生產(chǎn)質(zhì)量，同時加快自主創(chuàng)新，實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)質(zhì)的飛躍。我們必須重視新設備、新工藝的引進和使用，切實提高煤礦生產(chǎn)的自動化和現(xiàn)代化，加大科技力量，從而促進煤礦生產(chǎn)進度和產(chǎn)能的全面提高。

關(guān)鍵詞：綜采工作 自動化 問題

中圖分類號：TD823文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0011-01

煤炭生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)就是采煤工作面作業(yè)，為了保證采煤工作的安全，煤炭生產(chǎn)企業(yè)必須以安全生產(chǎn)為基本原則，提高采煤工作面的自動化程度。現(xiàn)代自動化采煤工作面基本采取綜采與綜放技術(shù)，這樣自動化采煤技術(shù)得到了廣泛應用。高效的自動化采煤工作面系統(tǒng)中，包含了大功率多電壓輸出的新型移動變電站、隔爆真空智能型高及低壓開關(guān)、隔爆組合開關(guān)、電牽引采煤機、液壓支架電液控制系統(tǒng)、計算機安全監(jiān)控及通訊系統(tǒng)等新型設備。通過應用新設備、新技術(shù)，能有效提高采煤效率，并保證生產(chǎn)的安全性。

1 綜采工作面自動化系統(tǒng)組成

1.1 自動化系統(tǒng)的組成

自動化采煤工作面包含了自動控制、傳感器、計算機、設備工況監(jiān)測及故障診斷、電液控制、集中控制等等多種自動化技術(shù)。綜合機械化采煤的設備多，技術(shù)復雜，其中主要的技術(shù)有液壓支架電液控制技術(shù)，刮板輸送機直線推進技術(shù)，煤巖分界及采煤機自動采煤技術(shù)，以及故障診斷技術(shù)。

1.2 自動化系統(tǒng)的功能和目標

通過自動化采煤系統(tǒng)的建設，綜合作業(yè)面的安全性大大提高了，同時也降低了采煤工人的工作強度，提升了工作效率，自動化系統(tǒng)中的計算機技術(shù)還能實現(xiàn)各設備之間的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)通訊系統(tǒng)的雙向溝通，保證了工作的順利進行。自動化系統(tǒng)中，將所有技術(shù)參數(shù)，如溫度、電動機的電流、冷卻水量、速度和位置等進行監(jiān)控，工作人員能隨時了解綜合工作面的實際情況，同時與其它設備實現(xiàn)信息交互，實現(xiàn)信息共享和聯(lián)鎖控制。自動化系統(tǒng)促進了采煤綜合工作面的自動化發(fā)展，減輕工作強度的同時也提高了工作效率，而系統(tǒng)的先進性也有利于工作人員及時發(fā)現(xiàn)設備故障，及時采取措施，減少設備的損害。工作面的相關(guān)信息及時傳輸?shù)降孛妫瓿闪诵畔①Y源共享。

1.3 采煤機記憶截割

德國Eickhoff公司的SL-750型采煤機具有記憶截割功能，首先通過人工操作，割一個示范刀，而采煤自動化系統(tǒng)會隨時記錄切割的過程，并在各個位置時滾筒的截割高度數(shù)據(jù)。自動化截割功能實現(xiàn)，采煤設備會根據(jù)數(shù)據(jù)記憶實現(xiàn)自動升降搖臂，自動割煤，減少了人工勞動。除此之外，采煤機還可以根據(jù)綜合工作面的傾角的變化，及時調(diào)整數(shù)據(jù)，隨時更新，保證工作面在不同的地質(zhì)環(huán)境下也能實現(xiàn)截割采煤，并保持平直。目前，綜合采煤系統(tǒng)的記憶截割功能工作面帶來了全新的變化，采煤司機從操作面中出來，節(jié)省了人力，大大提高了系統(tǒng)的自動化程度。

1.4 無人工作面

支架的跟機自動化無需人員操作，系統(tǒng)可以直接完成支架的降移升以及收伸護幫板、推溜等，正液壓過程實現(xiàn)了全自動；而采煤機的記憶截割功能還能減少人員停留在工作面的時間，這種無人的記憶截割技術(shù)是現(xiàn)代采煤技術(shù)發(fā)展的重大突破。總的來說，支架的跟機自動化結(jié)合采煤機的記憶截割功能，促進了綜合操作面自動化的全面提高，真正做到了無人工作面。

1.5 經(jīng)濟效益

自動化的采煤綜合工作面給現(xiàn)代采煤企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。該技術(shù)減少了人力成本，提高了工作效率，所有采煤動作的完成都不需要人員操作，這讓本身復雜的采煤作業(yè)變得簡單。采煤自動化系統(tǒng)還能保護設備，延長設備使用壽命。第一，控制器的使用頻率減低，傳統(tǒng)的鄰架控制拉一臺支架平均需要切換10次按鍵，以dead鍵結(jié)束，通常要十幾秒鐘，長期使用必然會損害控制器。自動化實現(xiàn)了，控制器的使用大大減少，從而延長其壽命。第二，提高了電磁先導閥的使用年限。鄰架控制由于頻繁切換按鍵，電磁先導閥不斷作業(yè)，隨時都在跳動，且跳動幅度大，沒有規(guī)律，自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)后，自動化程序會首先驅(qū)動先導閥，先導閥的動作平穩(wěn)有序，降低了損壞。第三，這是自動化系統(tǒng)最最重要的功能之一，就是能保障綜合工作面人員的生命安全。自動化技術(shù)的使用，讓處于采煤作業(yè)面的工作人員能撤回地面，有效降低了工作面人身事故率，保障了職工的生命安全。第四，提高工作效率，這也是我們反復提到的，因為減少了人員主觀因素導致的反復開停車耽誤時間，整個采煤過程變得井然有序，工作順利流暢，工作效率自然也就提高了。

2 自動化工作面的應用經(jīng)驗

2.1 自動化工藝的使用要有針對性

自動化技術(shù)所面臨的工作環(huán)境肯定是不同的，例如在陰陽立柱較多時不宜使用跟機自動化，在頂板破碎嚴重時不宜使用成組自動化，如果遇到斷層，更是要謹慎使用自動化技術(shù)。

2.2 提高職工整體業(yè)務水平和素質(zhì)

所有參與自動化操作的員工，都要實施崗前培訓，提高工作人員的操作熟練度，減少誤差。讓技術(shù)工作能實現(xiàn)精益求精，而所有員工也要經(jīng)考核合格，頒發(fā)證書，才能上崗作業(yè)。

2.3 加強設備的檢修力度

自動化的應用，讓綜合工作面的設備故障變得更少了，尤其對各種傳感器、電磁閥、通訊線路等容易被工作人員忽視的地方，通過自動化技術(shù)也能保證準確可靠，反應真實數(shù)據(jù)。

3 采煤工作面自動化技術(shù)發(fā)展趨勢

煤炭工業(yè)的發(fā)展，加上現(xiàn)代科技力量的發(fā)展，人們在探索中找到了促進煤炭生產(chǎn)的先進技術(shù)，就是綜合工作面自動化技術(shù)。自動化技術(shù)將采煤工作面的采煤機、液壓支架、破碎機、裝載機、刮板輸送機液壓泵站、帶式輸送機等設備的控制系統(tǒng)、工作面通信與監(jiān)控系統(tǒng)及工作面供電系統(tǒng)納入到一起，并在礦井自動化的系統(tǒng)中接入網(wǎng)絡，真正實現(xiàn)了帶式輸送機及工作面設備的集中控制、保護、故障自檢、閉鎖、沿線通信等功能，讓工作人員能夠安全、快速采煤，而網(wǎng)絡系統(tǒng)的使用，也讓設備間、人之間的數(shù)據(jù)傳輸更加快速，地上地下能在第一時間保持聯(lián)系，提高工作的效率和安全性。如今，我們以采煤機位置為依據(jù)的液壓支架自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)液壓支架跟隨采煤機自動操作，以及采煤工作面無人化生產(chǎn)是工作面自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢。

4 結(jié)語

綜合工作面自動化系統(tǒng)的使用，不僅推動了煤炭生產(chǎn)的效率，還能保證每趟生產(chǎn)人員的個人安全，是現(xiàn)代煤炭生產(chǎn)的重要發(fā)明。自動化系統(tǒng)讓煤炭生產(chǎn)行業(yè)進入了高峰期，但值得注意的是，我們的煤炭企業(yè)也要考慮到自動化系統(tǒng)的使用問題，還需要進一步的摸索與研究，提高科技含量，讓自動化工作面越來越完善。

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