互联网＋采煤机智能化技术要点探究

李永和

陕西延长石油集团横山魏墙煤业有限公司 陕西 榆林 719100

1 引言

针对目前煤矿开采任务的不断增长，开采进度不断深入的同时也增加了开采难度和风险的现状，目前在信息时代不断推进互联网＋发展的同时，也针对上述情况将此技术应用于煤矿行业中，通过智能化采煤机等设备来降低人工作业的安全风险，并且降低开采难度，实现开采效率和开采量的提升。针对整个采煤作业中比较关键的采煤机来说，需要通过智能化技术的应用来实现智能化采煤的目标，可以实现针对不同的井下环境和设备性能来进行最佳工作方式的自主选择，通过智能化控制系统的应用来满足上述智能化采煤的要求。

2 我国采煤机智能化及辅助设备技术的发展及现状

2.1 采煤机智能化技术 由于在目前主要的开采作业中会存在瓦斯等易燃易爆的气体或其他有毒有害气体，容易在相对较为密闭的空间中遇到明火出现火灾、爆炸或中毒等人身伤害事故，威胁作业人员生命安全的同时，还会造成巨大的经济损失，严重影响开采进度。因此针对目前仍然存在的较多的人工操作环节，研发人员对采煤机智能技术进行深入研究，通过预设程序和指令来感知井下环境，通过互联网技术将上述感知信息向地面控制端进行传递，保证工作人员在不深入井下的同时也可以快速和准确获取井下的具体情况并根据实际情况制定最佳的开采方案。

2.2 采煤机定位技术 由于在采煤作业中需要依照采煤的动向来对采煤机的开采作业进行调整。为此就可以通过红外线以及激光定位等先进的定位技术来确定采煤机的精准位置。

2.3 煤岩截面感知技术 针对具有较多岩石的煤层来说，为避免造成设备损伤或者是由于煤层岩石比较分散而造成的开采难度增加等问题。针对上述问题就需要做好对煤层岩性的识别工作，目前比较先进的技术就是通过雷达和激光来对外界环境进行自主识别，而且通过红外线来识别外界环境中的问题，可以有效避让开采过程中的岩石区。

2.4 液压支架智能化技术 由于在每个煤矿区域中会存在多个井下工作面，为了保证支护效果，就需要保证支架的支撑性能。为此，在目前井下作业中采用比较先进的液压支架智能技术，在现场作业中无需人员开展现场操作，只需要通过互联网来进行远距离的操作，就能够表现出较强的承压能力。

2.5 刮板输送机智能化技术 在煤炭开采中刮板输送机的主要作用就是将一层层刮下来的煤炭从开采区域中运出来。在刮板输送机运煤中应用智能化技术，首先是可以应用于启动过程中，可以通过启动管理程序的应用来避免强行启动或启动不当的问题。或者是预设程序及其在需要的时候对链速进行自动控制和安全操作。还有就是在信号传输，可以通过自动工作设备的应用来保证工作人员随时通过信号传输掌握工作情况，并针对其中出现的问题随时叫停来保障作业安全。

3 采煤机智能截割技术

3.1 选择记忆截割路径 智能截割技术是目前比较先进的识别岩层厚度的技术，在此技术的应用中，首先就是进行记忆截割路径的选择，然后在此程序下可以知道采煤机自动开展截割作业的过程。如果在实际截割作业中遇到实际情况与预设程序不符，则需要自主调节滚筒，或者是出现工作环境与预期存在较大差异时，导致自主调节无法适应环境变化，也需要工作人员结合实际情况来进行人工调整。同时在上述过程中记录工作环境的变化情况，保证下次开展此位置的作业时就可以按照最新记忆的数据开展截割作业。

3.2 自适应牵引控制技术 在井下环境中开展截割作业时，由于工作环境在不断变化，造成截割作业中的参数也在不断变化，为了确保采煤机工作状态的稳定性，就需要使用自适应牵引控制技术来结合实际情况对程序进行调节，在此技术的应用下，保证采煤机在自适应牵引控制下符合井下环境的工作要求，而且运用粒子群算法来保证此技术的应用效果。

3.3 自适应调节控制技术 在上述通过记忆的方式开展截割作业的过程中，由于工作环境会发生变化，所以在记忆截割作业过程中容易出现碰撞到岩石并损坏截齿和设备，甚至还会造成安全事故的发生。为此，就可以应用自主调节功能，也就是无论工作面环境怎样改变，采煤机截割滚筒都可以在一定范围内进行高度的自动适应调整。

4 综采机组物联网技术的实现

4.1 实现设备之间的数据信息传输 在采煤机中使用指令传输装置主要作用是向地面传输指令，同时还要配合摄像头并做好对摄像头的保护。在井下作业的不同类型设备之间，可以通过上述传输设备来通过无线传输的方式进行数据的传输。这样就可以保证采煤机获取到其他设备的数据，同时也可以保证地面控制中心获取井下所有设备的数据。然后通过交换机来对上述设备进行连接，保证在其中一个环节出现故障时，其他设备可以正常接收和发送指令，这样就可以通过就近的方式实现指令的传送。

4.2 构建以互联网＋为核心的联网监控系统 在目前的互联网时代下，由于信息数据的传播更加容易，因此，为了在采煤作业中可以实时掌握作业进度和效率，就需要构建一个以互联网＋为核心的联网监控系统。此系统可以通过无线网来连接不同的设备以及地面网络，通过地面总控制室来精准定位不同的工作点。同时还要在井下的工作区域中通过单独的网络系统以及不同的网络监控装置，通过无线网和地面网来进行数据交换，或者是通过以太网与互联网来进行数据交换，保证总网可以实时监督工作进程，从而构建起完整的监控系统。

5 结语

在目前的采煤机智能化技术发展和应用中，实现了现场作业人员重复劳动的大大减少，对于提升煤炭开采效率和保障作业人员安全起到关键作用。未来，还需要加强对自主截割技术的研究来提升其智能化后的效果。同时还要通过自适应牵引技术来提升设备适应环境变化的能力，加强对周围环境进行检测方法的研究，提升采煤机的感知功能，实现工作效率的提升以及真正的采煤作业智能化。