淺談煤礦采煤技術的發展與采煤自動化技術

孫亞輝

摘? 要：伴隨著計算機技術的發展，采煤的自動化技術也越來越高，這對于煤礦企業的生產來說也具有很大的推動作用。眾所周知，自動化技術就是指機器在沒有人為操作或無人干預的情況下，按照實現預定的指令或程序對過程或操作進行控制的過程。將自動化技術應用到煤礦的采煤中，可以提高煤礦企業的生產力，并且實現機械的自動化，還能降低人工成本，保障煤礦工人的安全。煤炭作為能源是經過長時間的變化而來的，煤炭被人們譽為黑色的金子，工業的食糧，煤炭行業在我國的發展已經具有悠久的歷史了，在我國的工業化道路中發揮著重大作用。隨著計算機技術的不斷發展，煤礦采煤技術已經不斷提高，企業在發展的同時也要不斷提高采煤技術的自動化程度。

關鍵詞：煤礦采煤技術;發展;采煤;技術

前言

在國外的煤礦開采中，液壓支架的電液體控制系統得到了廣泛的應用。這項系統是綜合開采機械操控中實現高效和高產的主要技術力量。如何能夠有效的推進電氣自動化技術在煤礦開采中的使用范圍，是國內煤炭行業得到長遠發展的主要動力和方向。從我國目前的煤礦開采情況來看，地質條件越來越復雜，而煤炭需求量又越來越高。那就必須從實際情況出發，加強對煤炭新型自動化技術的應用分析和研究，并且注重對采煤設備的更新和功能升級，確保通過技術力量來改善當前的煤礦開采難度和精確度。煤礦企業使用自動化生產變得越來越廣泛，給煤炭企業的生產起到了決定性的助推作用。要想保障企業信息化建設和運行的重要技能，就必須得將自動化技術運用到生產中。

一.煤礦采煤技術的發展

煤礦采煤技術自動化的發展，受到了國外發達國家在采煤中應用液壓支架電液控制系統的影響，在實際的操作中達到了高度的自動化。在國外，液壓支架的電液體控制系統得到了廣泛的應用。這項系統是綜合開采機械操控中實現高效和高產的主要技術力量。在我國，將自動化的技術運用到煤礦的開采中，是標志著我國在煤礦采煤行業有了重大的進展。在 20 世紀 80 年代中期以前，我國對于煤層的開采，尤其是高難度厚煤層的開采主要集中在分層開采的技術之上。因為當時無論是煤礦理論還是煤礦裝備都處于一種相對落后的狀態，因此無論是生產安全還是生產管理難度都相對較大。隨著技術的不斷發展，在1984年，我國成功的取得了綜采放頂開采的試驗，這標志著我國煤炭采煤技術的進步。將電氣自動化技術在煤礦采煤中得到應用，是國內煤炭行業發展的主要動力和長遠目標。我國的地形復雜，地質條件多樣化，煤炭的需量也越來越高，只有將煤炭采煤的自動化技術不斷提高，才能滿足社會工業化的發展需求。

二.井下采煤生產技術的認識與選擇

1.爆破采煤生產作業技術

在采煤生產中，爆破采煤作業生產技術是與人工清運組合的井下采煤生產技術，人工勞動強度大，危險性高，生產方式較為原始。主要是通過雷管爆破煤層，然后，人工裝車外運。在生產中，必須處理好生產區、裝卸場地、采空區的安全支護工作，對爆破過程的人員安全要求較高，需要根據煤層開采區的實際確定相匹配的炸藥數量，保證頂板的安全和配備相應的運輸車輛，理順運輸通道等等。

2.井下連續采煤生產技術

該種井下采煤技術是目前世界上采煤生產應用最為先進的生產技術，主要技術要求必須滿足煤層儲量、構造和具體的地質條件，物理探測要求的數據較為精細，只有發達國家的煤炭生產企業近幾年才逐漸引入實際的井下采煤生產，我國的煤炭企業目前還沒有引進相關的采煤生產技術。

3.機械化水平較高的綜合采煤技術

井下采煤生產的綜合機械化作業，涉及開采、運輸、支護、排水、安全等多個生產環節，通過多種機械的聯合作業，滿足采煤生產的技術需求，目前，有兩種綜合機械作業系統，一種是滾筒式設備系統，另一種是刨煤機械系統;綜合機械化生產的優勢主要是產量高，人工作業少，勞動強度小，安全生產有保障。同等生產量相比較，該種采煤技術用于生產成本較低。

三.采煤自動化技術的應用

1.在降低人工成本中的應用

機械的自動化省去了傳統的人力勞動，減輕了煤礦工人的壓力。電氣自動化的發展依靠的是計算機技術的不斷發展，計算機隨著時代的發展，在運算能力上快速提升而且在自身的體積上逐漸變小，更適合現代發展的需要，在煤礦空間的較窄的環境里，將體積小運算能力強的計算機技術應用到煤礦采煤的設備中，實現機械的自動化代替人工工作，不僅能有效解決在采煤中人工成本高的問題，還能提高采煤的工作效率，使煤礦企業降低人工成本的同時，提高了煤炭的生產力，促進了企業的發展。人工成本的降低，也讓煤礦工人的安全得到了保障，在一些礦井中可以用自動化的機械設備代替工人，減少工人下井的次數，降低出現危險的機率。

2.在提高生產效率中的應用

自動化技術在煤礦開采中的應用，大大提高了煤炭的生產效率。在采煤機自動運行控制系統，采煤機的工礦在線監測、傳輸和顯示系統，故障預報及診斷、專家診斷系統，綜采工作面裝備遠程監控系統和采裝備液壓支架等方面，自動化技術已經熟練地被應用，根據不同層次的煤層，采煤機會自動調整切割的角度和力度，保證煤炭的質量，液壓系統也會根據各個受力點的狀態來自動調整支撐，節約了時間和成本，提高了煤炭開采的效率，使煤礦企業的生產效率也得到了提高。在煤礦的選址、偵測、調研的過程中自動化技術的出現，也提高了采煤的工作效率。

3.采煤自動化技術在機械化程度方面的應用

煤炭的開采離不開機械的幫助，在機械化越來越熟練的過程中，實現機械自動化對于現在的煤炭開采來說是必然發展的要求，國內的自動化水平在不斷完善，但是和西方發達國家的自動化水平相比較，還有很大的不足之處。在煤炭行業里，尋找高效的自動化技術提高煤炭開采的機械化程度，一直都是各個煤炭企業不斷努力的目標。隨著改革開放的發展，我國打開了與世界各國交流的大門，通過海外人才的引進和大力培養自主的技術人才，才能進一步促進煤炭采煤自動化技術的發展，在開采、運輸、提升等各個環節中盡可能的采用機械自動化技術，從而高效的促進的煤炭行業的發展，提升我國自主的機械自動化能力。

4.在采煤的環節中的應用

采煤的環節是整個煤礦中最重要的一環，實現采煤的自動化發展能夠大大的提高煤礦的生產效率，并且可以在采煤的過程中提高采煤的安全穩定性。利用自動化的電牽引采煤機只需要提前設定好相應的程序，就能夠最大效率的完成對煤礦的開采，這在采煤的環節中得到了廣泛的應用。牽引機在牽引時多采用銷排無鏈式的牽引系統，有很強的牽引力，工作狀態比較平穩可靠，使得采煤機能適應底板起伏較大的工作面。

5.驅動電機主要參數的確定

在確定了采用交流異步電機作為驅動電機之后，就必須確定驅動電機的各種參數，從而完成異步電機驅動的變速器試驗臺動力學仿真。而部分電動機參數的確定必須參照發動機相關參數的確定原則，這樣才能提高驅動電機模擬發動機驅動的精確度。對于任意的一臺異步電機，它的參數例如定子電阻、轉子電阻、定子漏感、轉子漏感、定轉子互感、電機極對數以及轉子的轉動慣量等是異步電機所固有的參數，需要通過電動機試驗進行選定。而對于額定功率、額定轉速和額定轉矩等動力學參數，需要根據電動機所使用的特定場合進行選定。由于這里是用異步電機模擬汽車發動機作為驅動源，則其動力學參數參照發動機的參數確定則。

6.驅動設備的選擇

驅動設備需要給試驗變速器輸入試驗所要求的轉速和扭矩，驅動設備可以采用內燃機，也可以采用電動機作為輸入動力源。兩種不同的動力源均有其各自不同的優缺點。采用內燃機作為采煤系統驅動端，使得試驗更加接近變速器在采煤應用中的實際工況。但是內燃機也有較多缺點，比如噪聲大，產生的廢氣污染環境，而且內燃機轉速和扭矩不易控制，會導致試驗結果產生較大的誤差。采用電動機作為試驗臺動力源有噪音小、占地面積小、啟停方便、無污染、易于控制等優點。正是因為采用電動機作為試驗臺動力源具有較多的優點，目前電動機已經廣泛應用在各種煤礦傳動系統試驗設備上。

結束語：

我國煤炭資源豐富，儲量較大，開采企業較多，在可持續發展理念的要求下，企業要優化發展規劃，引進高新技術設備，選擇適合企業發展、社會進步的生產工藝是非常及時的，完全必要的，因此要不斷研究，勇于創新，在井下采煤技術及采煤工藝選擇過程中，立足當前，面向未來。綜合來看，隨著煤礦采煤技術的不斷發展，采煤自動化技術的提升，對于煤礦企業的發展帶來了重大幫助，也對國家工業化做出了貢獻，促進了經濟的發展，與此同時，企業要不斷的革新自動化技術，在煤炭資源越來越緊張的今天，利用先進的技術帶動產業的發展，提升我國煤炭行業的可持續發展能力，提高在國際競爭中的話語權。

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