綜采工作面機電設備智能化管理研究

鄭浩 魏亞飛

摘要：要實現(xiàn)綜采的智能化技術，既需要前沿的工業(yè)設備，還需要專業(yè)的工作人員和科學合理的管理制度。本文簡要闡述智能化綜采工作的有關技術的理論，分析機械設備在智能化綜采工作實踐應用中存在的問題，提出綜采工作智能化在機電設備管理的改善意見，并闡述智能采煤隊技術未來的發(fā)展趨勢，以供參考。

關鍵詞：智能化；綜采工作；機電設備

DOI：10.12433/zgkjtz.20231942

隨著社會發(fā)展和科技的進步，煤礦業(yè)獲得快速發(fā)展。生產過程中將現(xiàn)代科技和智能化技術相結合應用于各項工作中，進一步加快了采煤隊的工作效率和質量。為了在綜采工作中提升效率和質量，在智能化綜采技術的推動下，要做好設備維護管理工作，分析機器設備運用環(huán)節(jié)中使用是否合理、實際操作是否準確、運行情況是否穩(wěn)定，確保設備處于良好的工作狀態(tài)，防止出現(xiàn)問題損害設備，導致工作效率下降，影響企業(yè)的經濟效益。

一、智能化綜采工作面相關技術

智能綜采技術可以打破過去人為介入的限制，達到對開采環(huán)境的智能感知，實現(xiàn)智能控制開采裝備的目的，實時獲得開采工藝的數(shù)據(jù)，進而開展自動化開采操作。智能化綜采技術的應用是建立在機械設備自動化基礎上的一種煤礦開采技術。使用智能化開采技術可以使工作人員了解煤礦開采地的周圍環(huán)境，合理使用開采設備，從而全方位獲得煤礦開采流程、開采機械設備所處的位置等數(shù)據(jù)，提高煤礦開采效率，節(jié)省開采成本。

二、綜采工作面機電設備智能化管理應用價值

（一）確保煤礦開采的安全生產

隨著智能綜采技術的逐漸運用，煤礦企業(yè)更加注重采用智能綜采技術，在智能自動控制系統(tǒng)在和智能監(jiān)控系統(tǒng)相互結合的前提下，滿足開采實時監(jiān)控及管理的需求，確保煤礦業(yè)開采流程的順利開展。在智能綜采工作面機電設備的安全穩(wěn)定運行中，綜合運用各種先進的監(jiān)管、自動控制系統(tǒng)等技術，動態(tài)監(jiān)管全部采煤流程，滿足有效、智能采煤的需求。與傳統(tǒng)綜采工作面相比，智能綜采工作面機電設備的應用管理更復雜，很小的故障問題都會影響生產體系，直接關系煤礦業(yè)的安全生產水平。因而，要積極開展綜采工作面機電設備的智能管理規(guī)范化活動，開展機器的日常維護保養(yǎng)活動，盡早發(fā)現(xiàn)機電設備可能出現(xiàn)的問題并立即改善，降低機電設備出現(xiàn)事故的概率，增加機電設備的使用期，確保煤礦生產的安全性。

（二）降低煤礦開采成本提升煤礦的開采效益

智能化開采技術的發(fā)展能促進煤炭開采流程的智能化發(fā)展，提高煤炭開采領域工作面的總體電氣自動化水平。但是，機械設備在最初運用中依然存在諸多問題。如果綜采工作面機電設備設計方案存有系統(tǒng)漏洞或管理者無法高度重視機器的管理方法，可能導致機電設備在作業(yè)過程中出現(xiàn)不必要的毀壞，提升機械設備成本，甚至造成開采當場存在重大機電工程安全事故，給礦山開采產生較嚴重的經濟損失。積極主動開展綜采隊工作面機電設備的智能化管理方法，能從根本上解決電磁能消耗棘手的問題，及早發(fā)現(xiàn)機電設備存在的安全隱患，確保機電設備運行安全和員工的生命安全。

三、智能化綜采工面機電設備在應用過程中的優(yōu)缺點

近年來，由于綜合采礦技術的革新與發(fā)展，使煤礦企業(yè)更加關注綜合采礦技術在實踐中的應用。該技術將智能的控制系統(tǒng)與遠距離的監(jiān)控設施進行了有效組合，對開采現(xiàn)場進行遠程監(jiān)控，確保開采流程順利、高效的進行。此外，礦井智能化是智能化采礦技術的核心因素，當前煤炭采礦的技術主要有人工和機械協(xié)作采礦的技術以及全面智能化采礦的技術。其中，人工智能的綜合采礦技術是煤礦工業(yè)中常見的使用方式。煤礦企業(yè)持續(xù)加大對智能化綜采工作面機電設備的使用，能有效提升工作面的整體機械自動化水平。然而，在使用前期，需要調整和改進，如果廠商設計存在某些缺陷，或管理人員不夠重視，在使用的過程中，部分設備會出現(xiàn)一系列失效現(xiàn)象，影響生產進度，增加運營成本。

四、智能化綜采工作面機電設備管理的優(yōu)化措施

（一）加強培訓工作，提高開采技術的綜合能力

在實施智能化綜采工作面機電設備前，要建立健全使用、維修和管理制度，保證設備投入使用后的正常運行。與此同時，還需要設備操作人員擁有專業(yè)的操作技術，對智能化綜采工作面機電設備的基本應用性能了如指掌，在設備發(fā)生故障或發(fā)現(xiàn)問題時，迅速找出故障的根源，并采取有效的措施進行維修和補救。從根本上，加強對智能化綜采工作面機電設備的運檢、維修工作要求，確保系統(tǒng)管控工作有序、高效的進行。管理部門要安排對智能化綜采工作面機電設備各項應用技術熟悉的專業(yè)人員開展工作，讓他們有一定的責任感和使命感，高效、高質量地完成作業(yè)，從根本上提高設備作業(yè)管理的效果，優(yōu)化工作理念，對員工的技能進行整體控制。

首先，確立人才培養(yǎng)觀念，在人才培養(yǎng)中融入多元化和創(chuàng)新的因素，從而推進人才培養(yǎng)的進程。例如，開展與“互聯(lián)網+”技術相結合的培訓活動，從而激發(fā)員工系統(tǒng)化的技能訓練。有效整合訓練內容，建立新的訓練方式，提高受訓者的參與程度。在網上開展技能訓練，并與專業(yè)課程內容適當結合，優(yōu)化傳統(tǒng)的技能訓練模式。在傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方式中，人們更傾向于采用系統(tǒng)化的集中培訓方式，也就是將相關人員在工作之余集中培訓，由于與工作人員工作了一天，身體和精神都很疲憊，不能保持良好的心態(tài)進行技能訓練，或由于各種突發(fā)情況無法參加集中培訓，會大大降低質量，造成結果參差不齊。為確保基本培訓工作的順利開展、員工培訓的質量，建議采用網上培訓的方式，使員工在“微信群”溝通，提高員工對操作技巧的掌握程度。管理部門可以設立與培訓相關的“微信公眾號”，定期將新的培訓理念和培訓內容等推送，從多個方面持續(xù)優(yōu)化培訓方式，提高培訓效率。提倡參加培訓的工作人員自主學習理論知識，并充分利用優(yōu)質的數(shù)據(jù)資源庫，開展階段性的培訓，從而保證基本的培訓效果。

其次，采用“一師帶一徒”或“一師帶多徒”的培訓方式，對學生進行階段性培訓。此種培訓方式可以有效地讓基礎比較薄弱、理解能力和學習能力較差、有目標有想法、持續(xù)改進工作人員受益。由老師傅進行一對一的指導，直接指出學員存在的問題，快速提高培訓質量。

（二）明細管理制度與操作標準

綜采工作面機電設備的智能化管理離不開完善的機制保障，管理規(guī)章制度能為機電工程管理的實行提供借鑒。因而，在制定管理規(guī)章制度時，要充分結合實際煤礦管理狀況，切實提升綜采工作面機電設備智能化管理水平。

第一，管理者要根據(jù)生產作業(yè)質量與機電設備工作具體內容，制定完善的作業(yè)規(guī)程管理規(guī)范，確立智能化工作面機電設備操作流程與維護步驟，為機器的規(guī)范操作流程與應用提供理論支撐。

第二，完善機電設備的管理義務，搭建完善的獎懲機制和設備控制體制，優(yōu)化每臺機械設備的固定規(guī)章責任人，將設備維護工作落實到個人，將機器設備維修質量和個人經濟收益掛勾，確保綜采工作面的每臺機電設備都能得到較好的日常維護與管理。

第三，完善綜采工作面機電設備運行管理機制。管理者必須針對不同機電設備的特點和運行情況，制定科學合理的維修管理方案，約束和監(jiān)督機電設備運行和維護工作，確保機電設備工作的穩(wěn)定運行，避免因設備故障帶來的安全隱患。

第四，建立完善的監(jiān)督制度，確立工作職責，讓各崗位維修工人完成機電設備的維修活動，協(xié)助員工養(yǎng)成良好的工作方式。

（三）構建完善的煤礦物聯(lián)網體系

物聯(lián)網技術的應用能幫助一線工人鑒別相關數(shù)據(jù)信息，及早發(fā)現(xiàn)開采當場可能出現(xiàn)的難題。根據(jù)完成數(shù)據(jù)信息的實時傳送，實現(xiàn)煤礦開采流程的實時控制，確保煤碳開采的品質。智能化綜采工作面的工業(yè)設備自然環(huán)境相對復雜。要實現(xiàn)工業(yè)設備與技術設施設備集中控制，充分利用物聯(lián)網技術，對保障措施開展動態(tài)性組網方案，搭建物聯(lián)網系統(tǒng)，最大程度上確保煤礦業(yè)開采作業(yè)的性能和品質。

（四）創(chuàng)新科學技術，完善各設備隱患以及缺陷

第一，在發(fā)掘環(huán)節(jié)中，員工全力運用智能化信息精準認知技術。該技術克服了過去技術運用中必須符合地質條件和開采條件的限制。根據(jù)對地質條件的詳細分析、精準勘察以及實時預測分析和處理，精確測量和檢測儀器的詳細位置和精密度，確保智能化開采的安全和高效率。第二，數(shù)據(jù)管理技術的應用。該技術主要包括數(shù)據(jù)抽取和清理技術、相互關系非關聯(lián)數(shù)據(jù)管理技術、數(shù)據(jù)預處理技術和集成化技術。此外，還完成了數(shù)據(jù)預處理和過濾的作用。信息系統(tǒng)有配置工具和ETL服務管理系統(tǒng)，可以將數(shù)據(jù)導入DB、文件或數(shù)據(jù)流分析。

（五）提高安全管理措施

做好安全管理工作，保證機電設備的正常運轉。在開機前，首先了解周圍是否存在安全隱患，然后全面檢查設備。在采煤過程中，第一，要根據(jù)采煤臺面的地質條件及設備的主要參數(shù)，合理控制開采高度，避免采煤機對設備的破壞。當設備修理或更換新的部件時，切斷電源，并將頂部或兩側的部件提起維修。第二，加強對吊裝液壓支架的安全管理，使作業(yè)過程規(guī)范化。在移動支架之前，一定要仔細檢查平臺的頂部，確定平整后才能移動支架。第三，做好頂棚的維修和修復工作，對支架移位；確保支架之間緊密相連，如果支架脫落應及時處理。第四，強化對轉載機的監(jiān)管。設備運行前，確保零件齊備，定期維護刮刀，存在破壞要定期更換流槽。在礦井組裝、拆解和維修裝裁機時，確保場地頂?shù)淄旰脽o損，并嚴格執(zhí)行規(guī)范標準進行維護及使用。

五、智能化綜采技術的未來發(fā)展趨勢

（一）朝向智能化控制管理方向發(fā)展

融合開采標準的改變，自動調整開采加工工藝有利于控制系統(tǒng)與智能開采技術的有效結合。在開采環(huán)節(jié)中，集成化包括一鍵啟動技術、三維虛擬現(xiàn)實技術、遠程操作技術、數(shù)據(jù)可視化視頻檢測技術和智能集成化技術等。充分運用各技術的優(yōu)點，使采礦系統(tǒng)軟件智能化，有利于完成智能控制總體目標。在智能控制管理方面，加入一整套機器設備主控芯片應用系統(tǒng)。單極機器設備可以為執(zhí)行提供智能服務項目，處理重要源構件和自動控制系統(tǒng)里的技術應用問題。智能控制達到過去技術運用的局限，確保數(shù)據(jù)通信的可靠性，有利于分辨設備的安全性，完成動態(tài)性決策和協(xié)作，實現(xiàn)智能采礦工作目標。

（二）引入創(chuàng)新技術，搭建煤礦物聯(lián)網體系

采用智能化綜采技術實現(xiàn)煤礦業(yè)的開采較復雜，在這種情況下，要讓負責人、常用工業(yè)設備以及采用的技術措施之間有效結合，必須采用科學的方式構建物聯(lián)網系統(tǒng)。物聯(lián)網不僅能合理識別統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息，還能盡早發(fā)現(xiàn)并解決挖掘過程中的難題，實現(xiàn)信息的實時傳送，實時控制挖掘流程，在保證采礦作業(yè)的安全與質量的同時，有效推動煤礦開采工作的順利進行。

六、結語

綜上所述，智能綜采工作面機電設備管理還存在一些問題，包括工作人員效率不高、無法實施精細化管理，影響智能綜采工作面機電設備的管理效果。基于此，相關人員要堅持實事求是，選用科學合理的方式實施智能化綜采工作面機械設備的管理。智能綜采技術具有較好的實用價值，可以推動智能控制與管理方面發(fā)展，運用多傳感器融合技術搭建物聯(lián)網技術煤礦業(yè)系統(tǒng)軟件具有重要意義，因而智能綜采技術值得推廣使用。

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作者簡介：鄭浩（1985），男，安徽省淮北市人，本科，助理工程師，副科長，主要研究方向為煤礦綜機設備、礦山機電。