綜采工作面自動化采礦技術(shù)的應用

楊樹滿

延邊涼水煤業(yè)有限責任公司 吉林圖們 133100

1 綜采工作面的設(shè)計原則

收集，裝載，運輸，是所有綜采工作機械化的基礎(chǔ)。在21世紀，大型現(xiàn)代礦山的產(chǎn)量和工作量都很高。目前綜采高產(chǎn)發(fā)展趨勢看，設(shè)計高效綜采工作面長度增加，需求面更深的截面可以切割無煙煤、提高容量機器速度。作為對這些要求的回應，對于綜采系統(tǒng)設(shè)計考慮了以下原則。

（1）機械設(shè)備的選擇主要是滿足先進技術(shù)，生產(chǎn)可靠設(shè)備，增加發(fā)現(xiàn)多樣化設(shè)備的可能性，提高效率和效率。同時，不同的設(shè)備必須相互兼容，保證運輸將是安全的，并增加交通樞紐的緩沖能力，以達到供應平衡并充分利用收集的好處。

（2）為區(qū)域工作表面的快速連續(xù)開采創(chuàng)造條件，增加工作表面的工作時間，減少移動量，并保證快速移動。同時要加大工作速度、增大彎曲巷道，特別是通過渠道，充分利用連續(xù)采煤復合頂板完整性，利用道路通車條件，以保證表面需更換工作。

（3）對于輔助運輸系統(tǒng)，需要簡單、不那么狹窄、快速和方便地將人員轉(zhuǎn)移到工作場所，作為提高工作場所生產(chǎn)能力的重要因素，并在街頭得到保證[1]。

2 采礦自動化技術(shù)的發(fā)展

在礦石的開采過程中，一些空間位置比較狹小，人工開采存在一定困難，還有一部分礦石承受應力較高的危險地方，都需要的自動化的機器來運作，以保障采礦人員的安全，并向著遠程操控無人機器，實現(xiàn)智能采礦的方向邁進。

2.1 自動化鑿巖技術(shù)的發(fā)展

自動化鑿巖技術(shù)最開始是在視線范圍以內(nèi)，控制機器進行鑿巖作業(yè)，慢慢發(fā)展到控制機器到礦井內(nèi)的硐室作業(yè)，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到人站在地面上，遠程遙控機器進入礦井自動進行鑿巖作業(yè)。一般情況下機器可以自動化進行一個循環(huán)工作面的鑿巖作業(yè)，或者是自動完成一排深孔鑿巖，大大節(jié)省了人力和物力的損耗，但是礦井內(nèi)機器的維護仍然需要技術(shù)人員親自動手進行維修。

2.2 局部遙控作業(yè)的發(fā)展

局部遙控是說不讓機器完全自動化作業(yè)，而是操作人員也參與其中，完成一部分作業(yè)工作。操作人員在地面上遠程遙控鏟車進入比較危險的開礦區(qū)承裝礦石，裝完之后，控制鏟車開出礦區(qū)，開到自己面前。然后操作人員進入駕駛室，親自把鏟車開到卸載貨物的地方，將礦石全部卸載下來，然后將鏟車開回，下車，繼續(xù)遙控鏟車進入礦區(qū)裝載礦石。這個過程中有效避免了人員進入危險地帶，降低了危險系數(shù)，但是如果操作不當，依然存在發(fā)生意外的可能[2]。

2.3 采礦自動化技術(shù)的應用情況

露天開采時所用的鏟車運輸不再是人工操作，而是完整的自動化流程，一部分比較大型的機車和電鏟也實現(xiàn)了自動化作業(yè)。在一些發(fā)達國家，地下礦山的開采也實現(xiàn)了自動化，由一名操作人員，遠程操控幾臺鏟車同時進行地下鑿巖作業(yè)。我國的地下采礦技術(shù)也在向著自動化發(fā)展，遠程遙控微型的鏟車進入地下礦井作業(yè)，在不久的將來，也許會實現(xiàn)礦井下的作業(yè)完全由機器自動化完成。

3 綜采工作面自動化采礦技術(shù)的應用

3.1 經(jīng)濟效益和安全效果

薄礦層綜采自動化采礦技術(shù)的應用簡化了操作控制，大大降低了開采的安全風險，避免了各類開采作業(yè)安全事故的發(fā)生，實現(xiàn)了礦山開采企業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展。自動化采礦技術(shù)的應用，通過液壓升降架、移架、輸送機等的應用，實現(xiàn)了遠程操作的控制與監(jiān)控，保證了安全生產(chǎn)的進行。根據(jù)相關(guān)的開采比較，自動化技術(shù)的初期投資與產(chǎn)能效益相比，螺旋采礦設(shè)備與支架支撐技術(shù)的使用，使得其期初投資是傳統(tǒng)采礦投資的 1.7到 2倍，促進產(chǎn)量的提高，在未來將取得良好的經(jīng)濟效益[3]。

3.2 應用效果

薄礦層綜采自動化的實現(xiàn)，通過支撐結(jié)構(gòu)、供液系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)采礦作業(yè)的快速移架，保證安全生產(chǎn)的實現(xiàn)，促進能源開采行業(yè)經(jīng)濟社會效益的實現(xiàn)。自動化控制系統(tǒng)中的工作面遠程監(jiān)控系統(tǒng)，能夠在監(jiān)控室實現(xiàn)對工作面切割、移架等作用的監(jiān)控，促進工作人員的安全生產(chǎn)，降低安全事故的發(fā)生，在一定程度上可以實現(xiàn)礦山開采企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。薄礦層有時還分布在地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜、地形條件特殊、有斷層存在的情況，這使得綜采自動化采礦技術(shù)的應用具有局限性，未來還將進一步進行該技術(shù)的研發(fā)，使其在各種復雜開采條件下發(fā)揮良好的應用效果。

3.3 推廣價值

薄礦層綜采自動化采礦技術(shù)的應用能夠提高礦山開采的效率，為礦企的發(fā)展創(chuàng)造更大的價值。通過技術(shù)的改進，可以滿足采高0.9m 的要求，充分應用斜板直行側(cè)推原理，降低輸送機的高度，提高裝載礦產(chǎn)資源效果。相關(guān)研究表明，綜采自動化技術(shù)的應用能夠簡化采礦作業(yè)，減少采礦中的生產(chǎn)材料的使用，大大降低了生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了生產(chǎn)的安全進行，減少安全事故的發(fā)生。遠程監(jiān)控系統(tǒng)使得推進度加快，使得其滿足采礦的基本要求，促進采礦作業(yè)的安全、高效進行[4-5]。

總之，隨著全世界工業(yè)化現(xiàn)代化進程的步伐加快，人們對于金屬礦產(chǎn)資源的需求也越來越大，開采礦石的總量也越來越多，人們開始尋求越來越先進的采礦技術(shù)，用以大規(guī)模開采。我國也應該不斷學習發(fā)達國家高端的采礦技術(shù)，改進生產(chǎn)設(shè)備，改變被動落后的局面，同時注意采礦的環(huán)保問題，使采礦產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。