煤礦綜采工作面無人化開采的實現策略分析

（晉能控股煤業集團 山西 037003）

煤礦安全工作是我國高度重視的課題，而在煤礦開采過程中，煤礦綜采工作面生產安全事故發生概率極高，主要原因在于作業環境十分惡劣，開采人員缺乏安全生產意識等，直接威脅我國煤礦行業的持續發展。在此背景下，煤礦綜采工作面安全生產研究具有重大意義。而煤礦綜采工作面無人化開采的實現，可以切實降低開采安全事故發生概率。當下，在煤礦綜采工作面開采過程中，無人化開采有著多項成功案例，但是在技術層面頗受爭議，使得煤礦綜采工作面無人化開采未能推廣，一定程度上制約了煤礦綜采工作面無人化開采技術的發展。因此，為了促進煤礦綜采工作面安全生產水平的提高，加強無人化開采技術研究，爭取早日實現無人化開采意義重大。

1.煤礦綜采工作面無人化開采的內涵

在我國煤礦綜采工作面起步階段，對此無人化開采工作有兩種不同的解讀，一是在煤礦綜采工作面開采時，無需人工操作，只需要在回采工作面采取相應的工序操作和施工設備的控制，即可完成煤礦綜采工作面的煤礦開采、運輸、支護、清潔處理等一系列工作。二是工作人員在煤礦綜采工作面使用機械化工作模式來完成煤礦的開采、運輸等全套采礦作業，工作人員只要在煤礦綜采工作面上進行機械化操作，無需手工直接操作，只是操控機械進行操作[1]?；趶V義和狹義角度來理解煤礦綜采工作面無人化開采，廣義角度的煤礦綜采工作面還包括回風巷和運輸巷的設置，除此之外還包括對上述工作中所使用的施工設備進行管理和養護等；狹義角度的煤礦綜采工作面還把控對回采工作面上的相關機械設備的管理工作，如支架、采煤機等[2]。

2.煤礦綜采工作面無人化開采和自動化開采之間的關系概述

當下，我國煤礦綜采工作面的煤礦開采工作已經推廣應用信息技術和數字智能化技術，直接促進了煤礦綜采工作面的自動智能化發展。但是在自動智能化煤礦綜采工作面的規范和一體化標準下，未能有專屬的統一化名詞進行定義，導致煤礦綜采工作面無人化開采工作較為混亂。在煤礦綜采工作面不斷融入信息智能化的背景下，我國煤礦綜采工作面發展方向隨之明確，傳統人工復雜操作流程得到優化，融入智能信息化的全自動綜采工作面流程，可以整體優化我國煤礦綜采工作面的采礦工序[3]。以信息化為依托的煤礦綜采工作面的發展主體，延伸出數字化、自動化、智能化的發展關系鏈。當中數字化是表現形式的基礎；自動化則是信息化發展的基礎，是實現煤礦綜采工作面開采工作自動化控制的基礎；而智能化是自動化的升級產物，也可以說是更高層次的產物，主要以綜采工作面為運行基礎，以促進綜采工作面整體自動化運行，以實現綜采工作面無人化開采為目的[4]。

3.煤礦綜采工作面無人化開采的主要影響因素

在煤礦綜采工作面無人化開采中，受到外界多項因素的制約，使得此項工作無法順利進行。關于煤礦綜采工作面無人化開采中受到的主要影響因素，總結包括如下幾點：

（1）環境因素。近些年來，采煤工作環境持續惡化，也增加了諸多不確定性，原因在于在前期采煤工作中，一些簡單易采的煤礦盡數被采盡，剩余煤礦都是一些環境惡劣和地質條件復雜的煤礦，直接增加了采礦的危險程度，從而容易引發不同程度的安全事故[5]。為了有效控制煤礦生產過程中的安全事故，相關人員經研究發現無人化開采可以極大程度上規避安全風險。同時，煤礦綜采工作面開采工作中的其他環節，也容易受到環境的負面影響而發生安全事故。在此背景下，煤礦綜采工作面無人化開采無疑是最佳的選擇。

（2）煤礦設備因素。在煤礦綜采工作面實現智能無人化操作，需要大量設備提供支持。同時，各設備在使用過程中，必須保證穩定狀態，且要求自動化操作水平和可靠性高。上述任何一項要求未能達到要求，則在實踐中無法實現煤礦綜采工作面無人化開采。

（3）技術因素。煤礦綜采工作面無人化開采對技術人員和專業人員具有超高的專業技術要求，要求其掌握系統的技術和專業技能，才能保證此項無人化操作得以順利進行。但是當下我國在煤礦綜采工作面的智能化和自動化技術尚未達到此標準，無法在實踐工作中實現預期工作效率。因此，為了在煤礦綜采工作面盡快實現無人化操作，應有機結合煤礦綜采工作面中的各項開采設備和操作技術。除此之外，無人化操作技術在具體的實施中，還會涉及一些關鍵性技術，若未能達到預期技術標準要求，也會影響煤礦綜采工作面無人化操作的實現，因此在未來研究工作中，還需要加大這些關鍵技術的研究，以實現最佳的工作效果。

（4）觀念因素。無論在技術層面，還是設備方面，只有在時間充裕的情況下，才可以將智能化生產變為可能性。但是在具體的工作中，若缺乏堅定的信念，也會影響技術能力的轉化，導致智能化無人開采無法實現。由此可見，人們的堅定信念也是實現煤礦綜采工作面無人化開采的重要因素之一。除此之外，為了在煤礦綜采工作面有效實施智能化開采技術，應對技術操作人員操作能力和專業技術水平的提高，才能促使其滿足具體的工作需求，以保證無人化開采的實現。

4.煤礦綜采工作面無人化開采的實現路徑分析

(1)以簡單操作為技術開展起點

在煤礦綜采工作面無人化開采實現之后，相關工作人員應從簡單的挖掘工作逐步向復雜的工作持續推進，才能在煤礦綜采工作面整體實現無人化開采，以大幅度提高煤礦綜采工作面開采效率和質量，并保證開采人員的人身安全。基于此，對于煤礦地質工作環境復雜的地區，相關工作人員應充分考慮的煤礦綜采工作面無人化操作實現的重要性，并在實踐中循序漸進地開展研究工作，才能更好地推動煤礦綜采工作面無人化操作的實現。首先，相關工作人員應對相對簡單的地質條件進行系統的、深入研究；其次對復雜地質條件進行系統的研究，隨后展開智能無人研究，并在此過程中要循序漸進地適應各個環節，才能在最后階段有效提高煤礦綜采工作面無人化操作水平，以實現無人化開采目的。除此之外，在煤礦綜采工作面無人化開采過程中，會遭遇諸多問題而影響無人化操作的實現。因此，相關工作人員應加大各類問題的研究，并對問題進行必要的處理和預防，以最終實現煤礦綜采工作面無人化開采和技術目的。

(2)逐步提高無人化程度

煤礦綜采工作面無人化開采技術在我國煤礦開采業務中以廣泛使用。因此，我國在煤礦綜采工作面無人化開采實現過程中，應以遙控無人機采礦逐漸發展為智能挖掘。具體來說，遠程控制的無人采礦主要是集成了人類視覺并通過人類聆訊手段的模擬，以實現煤礦綜采工作面采礦現場到監控中心釋放綜采工人的目的，以達到利用設備來實現遠程控制的目的，進而實現煤礦綜采工作面無人化開采的目的。

遙控無人化開采技術在現代煤礦綜采工作面開采應用中，所表現出的自動化水平未能達到良好的開采效率，關鍵在于無法廣泛應用一些關鍵性設備，尤其是在部分開采設備出現故障問題或者煤礦綜采工作面的地質環境發生了復雜變化后，自動化操作未能有效解決這些問題，還需要通過有效的人工操作來予以措施解決具體問題，直接影響了煤礦綜采工作面開采效率的提升。同時，在煤礦綜采工作面開采過程中，若輔以人工操作，可能出現一些安全事故，威脅相關工作人員的人身安全。正因如此，遙控無人化開采技術在煤礦綜采工作面中的應用，顯然亟需提高自動化程度，才能真正意義上實現無人化開采，以提高煤礦開采效率。當下，智能技術下的無人化開采技術在必要的關鍵開采技術方面取得了階段性的發展成績，如在惡劣環境下的信息安全傳輸、遠程控制等，都在智能技術的支持下得以實現。通常而言，智能化系統是集監測、控制、視頻、音頻、通信等技術優點的一種智能化控制系統，可以保證煤礦綜采工作面無人化開采工作實現連續性工作，在保證各項操作安全的基礎上，真正意義上實現無人化、智能化開采?；谶@個角度而言，智能技術下的無人化開采技術是今后煤礦綜采工作面實現無人化開采的發展方向，但是當下這項技術處于研究階段，還需要相關人員進行深入研究，才能真正意義上實現煤礦綜采工作面無人化開采。

5.結語

綜上，為了實現煤礦綜采工作面安全生產，無人化開采無疑是最佳選擇。但是無人化開采技術在煤礦綜采工作面開采中的有效應用，尚處于起步階段，仍然受到多方面因素的制約，需要專業技術人員加大研究力度，為煤礦綜采工作面無人化開采提供完美技術的支撐。只有這樣，才能確保煤礦綜采工作面開采安全進行。