煤矿掘进工作面自动化技术研究探索

邵朱军

摘 要：该文主要对当今阶段的煤矿实际的生产情况进行了简单的论述，并且也进一步对煤矿掘进工作的自动化系统以及实际的使用情况进行了详细的论述，对于煤矿进行掘进的工作面相关掘进技术进行了详细的阐述。

关键词：煤矿掘进 工作面 自动化技术

中图分类号：TD67 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（a）-0030-02

Abstract：This article is on the stage of the production of coal mine actual situation were described simply， and further excavation work in coal mine automation system and the actual usage in detail， for coal mine tunneling working face related drivage technology in detail in this paper.

Key Words：Coal mine drivage； Working face； Automation technology

随着我国的科学技术飞速的发展，使计算机与自动化技术有了非常大的提高。在我国的煤炭行业中，采用的机械设备也更加齐全，同时应用高效的机电一体化技术到煤炭生产当中，能够使得我们国家的传统煤炭生产模式有非常大的变化，能够有效地推动工作面的自动化生产的水平急速的发展。当今阶段，我国也有很多处在世界领先水平的大型煤矿企业，这些企业的日产量非常的大，我国的煤矿企业已经初步具备了加装千万吨级的露天煤矿能力。但是，在进行实施的过程当中还存在很多的问题，比如：综掘工作面的发展相比较综采的工作面发展还存在非常大的差距，导致采掘有非常不平衡的发展问题，大大阻碍了煤炭生产飞速的发展。在我国因为煤炭生产的环境条件比较差，且安全事故经常出现，在这一大环境中，对煤矿掘进的工作面自动化技术不断地进行探讨、研究就显得非常的关键，掘进工作面的自动化快速的发展可以大大地推动煤炭行业向着优质、安全的方向前进。

1 掘进工作面自动化系统概况

对煤炭生产的方式来说，煤矿掘进包含的方面非常多，属于非常复杂的一项系统性工程。想要建设掘进工作面的自动化系统出来，就不可以将煤巷当作独立的内容来进行研究，一定要当作整体的内容来深入地进行分析。煤巷掘进是主要的一个控制对象，实际的输出情况一定要按照断面实际的需要来进行支护成形的原煤以及煤巷，输入就应当以煤壁当作主要任务，但是，还有一部分存在信号，而存在的信号能够体现为不可控制可测量，可控制又能够进行测量，或者是不能够进行控制，也不能够进行测量。上述的这些信号存在一定关系的工序主要包括支护、割煤以及运输等方面；安全保障主要有排水、通风、材料的运输以及对瓦斯的监测等方面（见图1）。

2 关于自动化系统涉及的范围分析

在我国，因为储存的煤层非常多样化，且周边的环境条件非常复杂，所以，煤层实际的厚度处在零点几米至几十米的范围，在这一范围中，对煤矿的巷道主要就是以单巷掘进的方式。在现今阶段，我国的煤矿使用的机械设备包括转载机、悬臂式的掘进机以及单体锚杆钻机等，在上述的这些设备中，悬臂式的掘进机是非常重要的一种机械，主要任务就是对掘进的工作面进行采煤、割煤还有装煤的工序。所以，为了推动煤巷掘进的工作面自动化技术快速的提高，一定要对综掘工作面的自动化不断进行深入研究。由于煤矿的生产受到很多因素的制约，所以，对掘进后的支护问题，通常情况下都是选择锚杆锚网与支护形式进行结合的方式，不可只是选择液压支架的支护方式。

3 自动控制系统模型

综上所述，我们就能够得出要想处理掘进与支护作业的自动化等方面的问题，就一定要对掘进工作面的自动控制系统不断地进行改善，这样就能够使得自动控制系统的每一个阶段无论是在工艺上还是在结构方面都可以有效地结合，之间的联系更加紧密，使得整个控制系统更加安全、稳定地进行运行。

4 需要解决的关键技术

4.1 运输自动化技术

随着我国的科学技术飞速的发展，有效地实现了掘进与支护自动化系统全面的实现，因为维护巷道的工作量非常的大，使得消耗的支护材料更多，所以，一定要对运输胶带不断地进行完善，利用底带来对支护的材料进行运输，这样就能够有效地实现自动化的运输。

4.2 掘锚机组自动化技术

煤巷在进行掘进的过程中，工艺主要有掘进以及支护，因为煤矿工作的环境非常恶劣，地质环境比较复杂，要在这种环境中有效地实现掘进工作面的自动化，就一定要对掘锚联合机组的自动化技术不断地进行改善，这样才能够更好地适应我们国家的煤层，而对掘、装、运以及支等自动化平行作业的有效实现，就可以使得掘进割煤得到飞速的发展。

4.2.1 锚杆支护自动化技术

一些采煤重型的机械设备大量地进行应用，使得采煤机械化的程度有了非常大的提升。但是，瓦斯的涌出量也非常大，使得工作量的产量大大增加，对回采巷道的断面以及实际的维护要求越发的高，在这一大环境下，一定要对巷道的断面不断地进行加大。因为大断面大部分都是矩形的形状，而大断面煤巷的跨度一般情况下都非常大，且围岩受力的情况非常的复杂，强度相对要低很多，对巷道的稳定能力有非常大的影响，所以，在进行支护的过程中存在很大的困难。

4.2.2 掘进机自动化技术

对煤巷掘进的工作面来说，掘进机是最为重要的一个设备，所以，对掘进机自动控制的技术进行深入的研究就显得尤为重要，而这一技术一定要符合我国煤巷实际的地质条件，这样才能够达到掘进工作的自动化。

4.3 掘进工作面信息传输技术

对掘进工作面中的控制系统主要的要求就是，可以准确、实时地对不同的设备情况、控制的指令还有环境实际的指标等相关信息进行传输的工作。因为煤矿生产的条件非常差，且地势非常复杂，所以，就应当选择能够支持PPPoE技术的网关来进行传输的工作。

4.4 安全保障监控技术

确保煤巷安全的掘进主要有下列几方面的原因：第一，机械设备；第二，环境。在对不同的工作面安全监控设备进行监控的过程中，通过对机械设备的传感器工况进行实时监控。

5 结语

综上所述，我们一定要对掘进煤巷全面进行分析研究，对煤巷掘进不同的控制参数有效进行确定；确定掘进工作面的自动控制系统模型，对存在一些问题及时地进行处理。

参考文献

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[2] 方新秋，何杰，郭敏江，等.煤矿无人工作面开采技术研究[J].科技导报，2008（9）：56-61.endprint