煤礦綜掘和綜采工作面自動化技術發展趨勢

楊鳳雷

（冀中能源峰峰集團大社礦綜掘區，河北 邯鄲 056201）

煤礦綜掘和綜采工作面自動化技術發展趨勢

楊鳳雷

（冀中能源峰峰集團大社礦綜掘區，河北 邯鄲 056201）

在煤礦生產中，綜掘綜采工作面可以說是最為基層的工作環節，同時也是最為關鍵和復雜的環節，自動化技術的應用，提升了煤礦開采的效率和質量，也保證了生產安全。文章主要針對煤礦綜掘和綜采工作面的自動化技術及其發展趨勢進行了簡要分析。

煤礦；綜掘；綜采；自動化技術；發展趨勢

煤炭是當前背景下應用極為廣泛的一種能源資源，在我國社會經濟發展中占據著相當重要的位置，也因此推動了煤礦行業的發展。從目前來看，我國煤礦生產的主要環節都已經基本實現了機電一體化，自動化技術不僅滿足了對于井下作業的監測、管理和控制，而且通過網絡，還能夠實現對煤礦整體調度運轉的協調。

1 自動化技術的發展現狀

就目前而言，在煤礦綜掘綜采工作面中，自動化技術的應用主要體現在自動化系統方面，而系統本身并非單純的依靠自動化技術可以實現的，而且集成了自動控制、傳感器、計算機、故障診斷等多種技術，可以分為五個主要的組成部分，①主采機組控制部分，包括采煤機、刮板機以及支架等，可以實現對于井下采煤設備的直接控制，保證了良好的運行效果；②轉載運輸控制部分，包括皮帶機、轉載機、超前支架等，可以在控制中心的引導下，實現與主采機組的同步推進，自主移動，同時還可以針對所有設備的實際運行參數以及支護頂板的各種數據進行采集，便于把握開采情況；③視頻監測部分，其主要作用是針對工作面各種設備的監測管理，以確保煤礦開采的安全性和穩定性；④通訊調度部分，可以在無線網絡覆蓋的條件下，實現井下工作面與地面控制中心的通信和交流；五是綜合控制部分，可以算是整個工作面的控制平臺，能夠實現對所有設備的控制和狀態監測，以及與地面調度的聯系［1］。

而在煤礦行業飛速發展的背景下，不僅其生產規模迅速擴大，對于自動化控制也提出了更高的要求。首先，在綜掘綜采工作面，自動化控制系統對于設備的監測和控制模式是多種多樣的，如遠方集中控制、就地集中控制以及就地分散控制等，要求可以在地面結合自動化技術，實現對于井下工作面采掘設備的控制和管理，以及對各個區域的開關控制，如泵站、通風管道等；其次，必須能夠在存在煤流的情況下，確保輸送機的安全穩定運行，而在沒有煤流的情況下，輸送機應該暫停工作，減少不必要的能耗；然后，如果在采掘過程中，綜掘和綜采工作面自動化系統出現了故障，地面監控系統必須能夠在第一時間發現，并且對故障進行診斷，提出切實有效的解決措施，以保證煤礦井下生產的安全。

2 自動化技術的發展趨勢

結合當前的發展趨勢分析，煤礦綜掘和綜采工作面自動化技術發展的主要趨勢，是無人自動化，即結合定位技術、通訊技術、監控技術等，實現對于采煤設備乃至采煤系統的遠程控制和指揮，使得即使在采煤過程中，也不需要進入回采工作面，在提高工作效率的同時，也可以保證人員的生命安全。不過無人自動化技術在實際落實中比較復雜和繁瑣，需要許多不同領域技術的交叉融合，具體來講，可以將其分為幾種不同的系統：

2.1 三機自動控制系統

作為無人自動化作業的核心設備，采煤機的自動化控制包括了自主定位、自主導航、自動調高等，而對于支架的控制，可以采用液壓支架電液控制系統，集成了多種不同的技術，能夠隨機聯動多個工序，實現自動化控制，完成對設備運行狀態以及工作面礦壓監測的自動化控制。智能化刮板輸送機的出現和使用，實現了自動推移控制，也使得設備開始向著智能化、大型化以及標準化的方向演變［2］。

2.2 三機故障診斷系統

該系統能夠實現對于綜掘綜采工作面設備運行工況的檢測，及時發現其中存在的異常和問題，從而保證設備的穩定可靠運行。在當前的技術條件下，智能檢測技術已經逐步成熟，結合可控驅動裝置以及自動調鏈裝置，搭配相應的專家故障診斷，可以實現系統的自動化和智能化發展，減少故障發生的幾率。

2.3 災害預測預報系統

在煤礦開采中，很容易遇到各種各樣的地質災害問題，影響生產安全。災害預測預報系統可以利用分布在工作面中的傳感器設備，針對煤層厚度、頂板巖層結構、構造分布、異常地質等進行有效監測，并將相應的信息傳輸給控制中心，通過地質信息處理系統以及預測評價軟件系統，做出準確的分析和判斷，從而保證煤礦開采的安全性［3］。

3 結束語

在科學技術飛速發展的帶動下，自動化技術在各個行業和領域中都得到了普及和應用，極大的推動了相關產業的發展。在煤礦綜掘綜采工作面中，引入自動化技術，可以有效提高煤礦開采的效率，保證生產安全。相信伴隨著自動化技術的持續發展，其必然會為我國的煤礦事業提供更多的助力。

［1］王璨. X煤礦綜采綜掘設備生產基地建設項目評價［D］.北京化工大學，2014.

［2］吳信平. 煤礦綜采綜掘設備運行維護成本的優化與控制［J］.中國煤炭，2011，（3）：79-81.

［3］黃曾華.綜采工作面自動化控制技術的應用現狀與發展趨勢［J］.工礦自動化，2013，（10）：17-21.

TD82

A

1671-3818（2016）10-0035-01

楊鳳雷（1981-），男，河北邯鄲人，助理工程師，研究方向：煤礦生產技術管理 。