煤礦綜采工作面智能化技術及裝備發展研究

田虎 王成霞

摘 要：本文分析了綜采工作面智能化水平的發展水平和存在的問題。機械化開采面臨很多問題，我們需要找到問題并且不斷改進我們都技術，智能技術與設備技術是解決機械化采煤機的重要措施，其包括刮板輸送機直線度的測量及控制技術開發與支持過程的視頻、三維交互式多窗口系統開發。

關鍵詞：綜采工作面；智能化；裝備；無人化

1、前言

開發無人勘探目標的智能技術和設備對我國煤礦行業的發展具有重要意義。機械化采礦設備技術經歷了機械化、自動化、網絡化、智能化無人駕駛階段的發展。目前，機械采煤工作面設備和技術條件都已具備，未來將面臨豐富的機械化采煤，在現代化機械化采煤生產中更加智能化是時代的標志。

2、發展現狀

煤礦的外國制造商、科研院所和煤礦有好幾年的勘探和研究智能控制技術的經驗，基本實現了完全機械化，自動檢測刀具的位置，救災物資和輸送機通信網絡等等一些關鍵技術取得了一系列的成果。它主要包括使用陀螺儀檢測采煤機的位置，檢測完全機械化采礦設備的工作條件。其中，澳大利亞聯邦科學與工業研究組織利用慣性導航系統技術，在三維空間中確定順舵面，以獲得對端面水平的適當控制和監測。該系統在澳大利亞約60%的綜采作業中得到了應用和安裝，取得了一定的效果。基于割草機滾筒的全智能檢索系統在其他國家還沒有投入使用，也就是說，所有的設備都是自動的，沒有人使用。

該技術裝備已實現了全國綜采行業“一鍵式啟停”設備到三機、液壓支架電液自動采煤技術。井筒上下高速光纖網絡與綜采工作面相連，為實現綜采智能自動化創造了必要條件。目前，三機設備齊全。綜采對工作面建立了集中監控，對液壓介質順槽機、輸送機等主要設備進行集中控制，并對綜采設備運行情況進行了比較。因此，有必要改進對機械、煤礦、液壓支架、傳送帶等綜采設備進行數據采集，以及對三機通訊網絡的數據采集。該視頻系統實現了對綜采工作面遠距離的自動控制[2]。

3、綜采工作面智能化技術與裝備的進展

綜采工作面自動控制是綜采設備定位的一項重要技術，綜采設備可以實現安全感知、工作面正確性控制、線路檢測等關鍵技術。

為了實現綜采工作面智能控制，有必要研制一種具有高智能化的綜采設備。許多國內外礦山設備制造商已多年生產。在技術創新方面，綜合礦山設備與智能化之間還存在較大差距。因此，有必要開發新設備或對原有設備進行改造，增加原有設備的智能化功能。研究關鍵技術設備的集中控制和遠程學習平臺，為了解決這一問題的分散控制在低水平、低效率的系統控制設備、環境監測、集成系統的缺陷等等，需要尋找一個集中器遠程控制智能和自動化。

（1）液壓支架智能。目前，液壓支架電液控制系統被添加到介質的機械化生產中，并沒有真正集成到液壓介質的結構中。未來的媒體產品在設計液壓支架時應考慮電液控制系統。控制器與支架機械結構的有機結合，是機電一體化的有效支撐產品，降低了成本，提高了自動化支撐。

在中控臺中，配置了液壓支架遙控器，以計算機控制電液界面的主界面和工作面的視頻作為輔助手段。液壓介質的遠程控制是在離支架一定距離的情況下，借助控制臺進行的。隨著液壓支架電液綜采工作面系統的普及，該支架對后續的順槽機進行了自動監測。因此，本文的遠程控制采用順式液壓自動控制和手動控制相結合的方式。然而，當液壓介質自動下降和下降時，可能有必要使工作表面不平整，并“三線直下”。為了實現工件表面的自動調整，還需要確定基板在工件表面上的相對位置。工業的技術想法是使用技術視野，確定相對位移的實時支持，根據系統實時控制表面的工作，實現的一致性的支持工作表面的要求。

（2）智能開采機。根據采煤過程、采煤機的要求，智能可定義不同的操作方式，并與載體、輸送機等設備進行協調控制。采集了順式變速器傳感器技術，通過檢測工作姿態，計算順式變速器的位置關系，預測了順式變速器的運動軌跡，實現了順式變速器與其它設備的協調。智能采煤機可以實現對煤巖的切割和自動檢測存儲限制的功能。結合采煤過程，滿足從動件操作、楔塊切割和傾斜的功能要求，是整個工作區的重要設備。

智能控制器在兩邊都有發送和接受裝置，控制器通過通信總線與控制器通信，將數據信號傳輸到控制器的遠程控制端，進行通信，以確保系統的實時化和智能化。

（3）輸送帶智能。為了有效地運輸煤炭，需要對刮板輸送機的正確性進行檢測，對順槽支架的平整度要求進行一定程度的檢測，并實時檢測和控制與支架的相互作用及相對位置。為了防止上顎不打滑，有必要對輸送機的自定位進行研究。這些功能的實現有賴于智能控制機械的發展。

4、存在的主要問題

（1）缺乏統一的通信平臺，高速以太網在綜采地區建成并投入使用，但其中大部分僅用于傳輸視頻信息，數據量大，系統信息不共享。

（2）工作面不可自動恢復。國外利用導航技術和lasc技術對綜采工作面實現了水平工作面設備的自動調節和控制功能，并取得了一定的效果。測量技術是基于相對位移和轉速的，測量精度不能滿足自動化的要求。精密調平技術還在研究和探索中，尚未通過實驗。

（3）綜采工作面存在沉降問題。由于地質環境的變化，煤層綜采開采面臨的輸送機踐踏沿著前面的工作，或導致改變距離，導致刮刀和傳送機之間的重疊，導致煤的低壓，從而產生一些問題，例如清除煤或安全不足會嚴重影響安全生產的完全機械化開采，有必要通過自動檢測機器的位置信息傳輸和使用偽旋轉的技術來解決這個問題。

（4）礦山全自動化成套技術。該煤礦生產設備，可以監控所有前方和計算機集中控制和協調的道路設備，如機械、液壓采煤和支護等需要進一步完善。

5、結束語

隨著煤炭工業產業化和信息技術深度融合，加快煤礦建設，實現智能化，促進煤炭科技創新和發展，實現人才和技術的轉化。以高水平的相關工作為發展高端裝備鋪平道路，迎來黃金時代。因此，采礦設備的發展，將對煤礦行業產生非常大的影響，通過機械自動化能夠實現煤礦開采的智能化，從而減少了人力資源的使用，促進了我國該項技術的發展。

參考文獻

[1] 宋單陽，宋建成，田慕琴，等. 煤礦綜采工作面液壓支架電液控制技術的發展及應用[J]. 太原理工大學學報，2018，49（2）.