我國智能化采煤技術(shù)現(xiàn)狀及待突破關(guān)鍵技術(shù)分析

摘 要：智能化時代背景下，智能化技術(shù)的應用愈來愈廣泛，將智能化技術(shù)和煤礦開采相結(jié)合，有助于創(chuàng)新煤礦開采的形式，提高煤礦開采的質(zhì)量和效率。“互聯(lián)網(wǎng)+”以及大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)，在諸多領(lǐng)域都得到了廣泛應用，大大的改變了人們的生活以及生活的方式，煤礦資源作為滿足人們生活以及工作需求的關(guān)鍵性能源，在前期的開采環(huán)節(jié)，需要提高開采的效率，保障開采的安全性，這就對智能化開采技術(shù)的應用需求大大提高。

關(guān)鍵詞：智能化采煤;煤礦開采;開采技術(shù)

智能化的煤礦開采技術(shù)可以實現(xiàn)綜合開采設(shè)備的全自動化操作，從而達到可視化遠程控制狀態(tài)。我國對煤礦開采技術(shù)的智能化研究開發(fā)，已經(jīng)有了很大進步和發(fā)展，特別是十二五以來，我國不斷從技術(shù)先進國家引進經(jīng)驗并加以學習，并在此基礎(chǔ)上不斷研究創(chuàng)新，現(xiàn)已基本實現(xiàn)煤礦開采技術(shù)的智能化。

1煤礦智能化開采的需求

煤礦資源的開采過程中，傳統(tǒng)的方式主要是以人力資源為主，但是在煤礦開采中存在的安全隱患也比較大，常常在煤礦開采中發(fā)生安全事故，造成人員傷亡。煤礦生產(chǎn)中的安全措施雖然愈來愈完善，但由于煤礦水以及瓦斯等因素的不確定性，仍然對煤礦開采的安全造成了很大的威脅。受到煤礦開采而帶來的人員傷亡安全事故不時發(fā)生，給人們的生命安全以及財產(chǎn)安全造成不可挽回的損失。面對這一現(xiàn)狀，煤礦開采中對智能化關(guān)鍵核心技術(shù)的應用需求不斷增高，煤礦生產(chǎn)中采用智能化技術(shù)，能大大減少人員的參與，這對保障煤礦開采的質(zhì)量有著積極意義，能最大程度減少人員的傷亡損失，提高煤礦開采生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

2智能化采煤技術(shù)應用措施

2.1智能控制液壓支架

液壓支架是采煤工作面的一項重要內(nèi)容，目前對于采煤工作面來說，液壓支架在具體應用期間能夠采用采煤機，實現(xiàn)支護動作和自動推進，液壓支架在具體應用期間的智能控制主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）采用計算機程序控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的人工控制方式，通過對這一技術(shù)的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)自動移架。液壓支架傳感器在具體運行期間將液壓支架位姿態(tài)信號及時傳輸給計算機，然后通過對電液閥控制液壓支架，達到最終作業(yè)的目的。（2）綜采工作面液壓支架能夠依據(jù)采煤機截割位置實現(xiàn)自動移架、自動噴霧、單架控制等多項功能。如果在進行采煤時，若工作面地質(zhì)整體情況發(fā)生了顯著改變，通過對遠程監(jiān)控中心進行應用，采取人工方式對液壓支架進行適當干預，從而保證液壓支架在運行時能夠采取自動化方式完成相應操作。（3）在進行采煤作業(yè)時，如果遇到作業(yè)面煤壁片幫，或者頂?shù)装逅绍泦栴}時，采用的自動跟機在運行時，受多項因素影響，經(jīng)常會出現(xiàn)護板整體支護效果較差，支架胎底動作無法順利進行等問題，以上問題的出現(xiàn)會導致移架接后，大量的煤堆積在架前，會發(fā)生扭架問題，這會對煤礦開采作業(yè)的進行造成不良影響，不僅會降低煤礦開采效率，甚至會引發(fā)安全事故，會造成巨大經(jīng)濟損失和人員傷亡。針對這一問題，要將行程傳感器和壓力傳感器安裝在采高作業(yè)面支架一級防護幫鉸接處，自動移架增設(shè)了自適應控制功能，能夠完成各項工作開展的合理控制。（4）煤層頂?shù)装鍍A角較大作業(yè)面進行采煤時，受周圍環(huán)境影響，具體采煤期間，容易導致液壓支架在應用時發(fā)生傾斜、錯位、擠咬等多項問題，情況嚴重時甚至會發(fā)生倒架事故，這將會造成經(jīng)濟損失，以及人員傷亡。而采用智能協(xié)調(diào)液壓支架，由于支架上安裝了傾角傳感器，通過對其的應用，利用在線方式感應傾斜參數(shù)，將調(diào)斜液壓千斤頂安裝在支架底座，若液壓支架出現(xiàn)在過山或退山時，通過自動方式升起支架底座傾倒側(cè)采用的千斤頂，同時，要與降架作業(yè)的開展相互配合，完成上述作業(yè)后，對采用的支架進行調(diào)整，讓其迎接山頂，能夠更好的完成煤礦開采作業(yè)[5]。此外，煤礦開采期間，液壓支架在推移期間誤差會不斷累積，從以往煤礦開采經(jīng)驗來看，切割三個循環(huán)，煤壁平直度就會發(fā)生彎曲，此時，必須要停止開采作業(yè)，要對支架位置進行調(diào)整，對直線度進行校正處理。從現(xiàn)階段我國煤礦開采的整體情況來看，液壓支架調(diào)直通過采煤機慣導定位、激光雷達掃面不同方式，精準測量刮板輸送機彎曲度，在具體作業(yè)期間，全面配合自身位移反饋和差值計算法，完成對液壓支架具體排列情況的調(diào)直處理。（5）煤礦開采時，支架處于正常支撐狀態(tài)，頂板在采煤時一旦發(fā)生松動現(xiàn)象將會導致立柱下腔壓力低于設(shè)定值，此時電力控制系統(tǒng)在運行期間，會通過自動方式發(fā)送提升柱值，進而將完成對壓力的合理補充，直到該壓力大小達到初撐力為止。（6）在作業(yè)面巷道上構(gòu)建液壓支架集中控制中心，控制中心合理的融入了互聯(lián)網(wǎng)、通信、遠程控制等不同類型技術(shù)，形成了機液壓支架子自動調(diào)控、自動移動、自動調(diào)斜、自動調(diào)直等各項內(nèi)容都集中在一體的監(jiān)控系統(tǒng)中，通過對該系統(tǒng)進行應用，能夠通過遠程方式對作業(yè)面液壓支架的全面監(jiān)控。

2.2加強綜采工作面找直技術(shù)

在煤炭實際開采過程當中，煤炭表面的平整度以及液壓支架的直線度對綜采工作面是否穩(wěn)定會產(chǎn)生嚴重的影響，這會直接導致產(chǎn)出質(zhì)量以及產(chǎn)出效率，從而影響企業(yè)效益。因此，在實際煤炭開采工作中，為了使綜采工作面的智能化以及開采工作運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性都得到進一步的提升，就需要對綜采工作面的找直技術(shù)進行改進、優(yōu)化并加強。通過對綜采工作面找直技術(shù)的優(yōu)化，并利用自動化的巡邏檢查設(shè)備、導航儀以及熱成像儀等設(shè)備儀器，來實現(xiàn)井下采礦作業(yè)全流程的實時動態(tài)監(jiān)控，并對相關(guān)設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，原煤炭礦石周圍的環(huán)境等信息進行收集、加工、處理以及分析，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)最終匯總得出的結(jié)論，來控制綜合工作面自動修正找直，從而提高整個采礦的工作效率以及產(chǎn)出質(zhì)量。

2.3遠程操作控制管理系統(tǒng)的優(yōu)化

對于煤炭企業(yè)的井下開采工作來說，優(yōu)化遠程操作控制管理系統(tǒng)就顯得十分重要。該系統(tǒng)的優(yōu)化不僅可以提高井下施工作業(yè)的安全問題，還可以提高遠程人員對綜合作業(yè)面進行人工干預的效率，所以，在對遠程操作控制管理系統(tǒng)進行優(yōu)化的過程當中，可以更新快捷操作界面，當遇到緊急情況或問題時，地面操作人員通過該快捷操作界面可以根據(jù)具體問題或具體情況快速找到對應的操作按鈕，從而實現(xiàn)對緊急問題或突發(fā)情況做出快速反應，降低安全事故的發(fā)生概率，減少企業(yè)不必要成本的支出。例如：當液壓支架出現(xiàn)丟架或是漏推等情況時，該操作控制管理軟件可以快速做出反應并觸發(fā)報警模式，地面相關(guān)的工作人員接收到報警信息后可以根據(jù)快捷操作界面快速找到應對該狀況的處理按鈕，對該問題進行快速處理，并對出現(xiàn)問題的地方進行實時監(jiān)控，如果是缺架問題，可以通過該系統(tǒng)實現(xiàn)快速補架，從而使得設(shè)備能夠正常運作，提高煤炭的開采效率。

3結(jié)語

通過上述分析，可以看出，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，云技術(shù)、大數(shù)據(jù)時代的到來，煤炭行業(yè)如果想恢復改革開放時期的繁榮景象，就必須緊跟時代步伐，運用大數(shù)據(jù)，結(jié)合云技術(shù)將智能化技術(shù)運用到開采工作當中。因此，對于煤礦企業(yè)來說，管理層要意識到智能化開采技術(shù)的重要性，然后積極并大力鼓勵提倡煤炭的智能化開采，并對煤炭開采智能化的關(guān)鍵技術(shù)進行實時創(chuàng)新，從而使企業(yè)緊跟時代潮流，提高企業(yè)煤炭開采的工作效率，為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益，提升企業(yè)競爭力。

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