煤礦綜采工作面自動化技術的應用

王 曇

（天津華寧電子有限公司，天津 300385）

1 煤礦綜采工作面自動化技術的發展現狀

綜采工作面是煤礦開采的重要生產工序，它的運作涉及到大量的設備，每臺采煤設備通過硬件設施和軟件系統的相互作用，完成采煤的工作。綜采工作面的自動化技術的應用是一項整體性的工作，綜采工作面目前需要多達200臺設備和200組支架同時運轉，以滿足生產的需求，可見自動化技術落實的難度之大。科學技術的發展，自動化技術不斷創新研發，在地質條件允許的范圍內，綜采工作面實現了自動化生產，預示著煤炭開采進入了全新的時代。在實際的落實過程中，綜采工作面自動化運用也遇到了各種困難，這就要求相關的工作人員，正確面對運行中的問題，不斷提高自己的專業技術能力，積累實踐經驗，全面提高和落實綜采工作面的自動化程度。

2 煤礦綜采工作面自動化技術的分析

（1）支撐技術自動化。傳統的煤炭開采中，大部分情況下都是利用四連桿液壓支架完成煤礦的采煤工作，這種方式可以達到預期的支撐效果，但是美中不足，四連桿液壓支架的自重非常大，并不適用薄礦層的開采。薄礦層的開采需要調整四連桿液壓支架的結構，促使其可以支撐住油缸，還能對油缸兩端鉸接頂梁和底座進行有效的支撐，改良后的支撐技術，不僅能夠控制油缸的位置，還能夠控制頂梁的狀態，經過以上的調整和改良，這種架構不僅增加了支撐的承重量，與此同時還保證支撐結構總體的平穩、安全，達到了提升加固的目標。這種支撐架構需要實現對支架的自動化控制，要運用紅外線的發射和接受設備輔助實現。如此一來，支架能夠滿足自動化控制的要求，并且符合采礦設備對位置的要求。另外，采礦機械裝備要依靠線纜連接傳輸信息，線纜長期處在復雜惡劣的環境中。為了確保線纜傳輸的安全和穩定性，在支撐結構上安裝攝像頭，不僅對線纜系統提供了實時監控，也實現了支撐結構的可視化操作。

（2）采礦機自動化。在薄礦層的開采過程中，受到采礦設備的限制，導致薄礦層的開采量占比很小，采礦機需要利用機身和自重都相對較小的設備進入巷道，盡可能的避免采礦機器斜切進刀進行開采工作。傳統舊式的采礦機通信系統不發達，自動化的水平低，無法實現監控開采，薄礦層開采技術落后導致薄礦層的產量很低。綜采工作面自動化技術的應用，全面優化了采礦機的機械設備和軟件系統，并且構建了雙向通信系統，實現了采礦過程中的數據收集、處理，精確的轉子轉速的計算，從而有效掌控了采礦裝備的牽引速度，提升了煤礦的開采效率。然而采礦機自動化技術的全面實現要將監控中心、載波信號和采礦裝備的傳送機信號有效的聯系在一起，形成集中化把控管理，降低運行成本的同時，實現高質量的管理。

（3）可視化技術。視頻監控系統的應用實現了工作面無人化操作，為提高采礦的質量和效率發揮了不可替代的作用。視頻監控系統以太網為通信的載體。通過科學布點配備攝像裝置，實現對工作面的全范圍的實時監控。視頻系統在運行過程中，可以實現360度全視線、全方位搜集設備的運行速度、方位、角度等，并及時傳送給集中控制中心，從而實現集中顯示視頻畫面。

（4）電控技術自動化。薄礦層相比中、厚礦層，礦頂層薄，可利用的空間狹小，造成采礦作業風險加大。開采過程中，電源箱耦合器和其他相關設備必須要重疊安裝，才能滿足薄礦層的開采條件。若設備安裝符合相關的可靠、穩定性標準，利用分散監控模式，實現了開采工作的順利開展，同時還能確保工作人員的生命安全，提高了自動化控制的水平。

3 自動化技術的應用

（1）經濟效益和安全性。綜采自動化技術的廣泛運用，使采礦作業的操控程序更加簡便，有效降低了各種安全事故的發生概率，促進煤炭開采行業的發展。自動化采礦技術實現了對整個采礦生產作業的監控和遠程操作，提升了采礦作業的安全性。據相關調查顯示，就自動化技術初期投資與產能相比較而言，螺旋采礦設備、支架的支撐技術的廣泛推廣，導致自動化技術的初始投資是傳統采礦投資的1.7-2倍，有效提升了煤礦開采的產量，實現了企業的利益最大化。

（2）應用效果。綜采自動化技術的有效運用，利用支撐結構、供液系統完成了采礦作業安全、穩定、快速的轉移，確保采礦作業的安全性，為開礦企業創造了良好的經濟效益。遠程監控操作系統的實施，在監控室完成對工作面的切割、移架等工序監控和操作，有利于煤礦開采的持續發展，保證了人員工作的生命財產安全，減少災害事故的發生。薄礦層的開采受地質影響大，地形的特殊性、地質結構的復雜性、包括斷層現象都會限制自動化采礦技術發揮作用，未來綜采自動化技術的研究，如何在復雜的條件完成開采工作是需要重點研發的方向。

（3）推廣價值。綜采自動化技術在采礦過程中的應用，大大提高了采礦作業的工作效率，為采礦企業創造了更大的經濟利益。在實際的采礦工作中，相關的技術不斷提高和優化，滿足了采礦層的采高要求，堅持“斜板直行側推”原理，調整輸送機的高度，提高裝載率。綜采自動化技術的廣泛運用，使復雜的采礦工藝簡單化，有效控制生產成本，采礦作業的安全性也得到提升，降低了事故的發生率。遠程監控系統有利于對采礦作業實時監測和可視化操作，有助于采礦業的安全、穩定、高效的發展。

4 結束語

社會和時代的不斷進步與發展，增加了對能源的需求量，能源開采的效率受到社會越來越多的關注，煤礦綜采工作面自動化技術的運用，提高了煤礦開采的生產效率，符合當代社會的發展需要。自動化采礦系統增加了開采的安全性，減少安全事故的發生，還實現了對綜采工作面的遠程操控，為采礦的安全生產提供了有利的保障，有效促進煤礦開采行業的可持續發展。