综采工作面自动化采矿技术的应用

杨树满

延边凉水煤业有限责任公司 吉林图们 133100

1 综采工作面的设计原则

收集，装载，运输，是所有综采工作机械化的基础。在21世纪，大型现代矿山的产量和工作量都很高。目前综采高产发展趋势看，设计高效综采工作面长度增加，需求面更深的截面可以切割无烟煤、提高容量机器速度。作为对这些要求的回应，对于综采系统设计考虑了以下原则。

（1）机械设备的选择主要是满足先进技术，生产可靠设备，增加发现多样化设备的可能性，提高效率和效率。同时，不同的设备必须相互兼容，保证运输将是安全的，并增加交通枢纽的缓冲能力，以达到供应平衡并充分利用收集的好处。

（2）为区域工作表面的快速连续开采创造条件，增加工作表面的工作时间，减少移动量，并保证快速移动。同时要加大工作速度、增大弯曲巷道，特别是通过渠道，充分利用连续采煤复合顶板完整性，利用道路通车条件，以保证表面需更换工作。

（3）对于辅助运输系统，需要简单、不那么狭窄、快速和方便地将人员转移到工作场所，作为提高工作场所生产能力的重要因素，并在街头得到保证[1]。

2 采矿自动化技术的发展

在矿石的开采过程中，一些空间位置比较狭小，人工开采存在一定困难，还有一部分矿石承受应力较高的危险地方，都需要的自动化的机器来运作，以保障采矿人员的安全，并向着远程操控无人机器，实现智能采矿的方向迈进。

2.1 自动化凿岩技术的发展

自动化凿岩技术最开始是在视线范围以内，控制机器进行凿岩作业，慢慢发展到控制机器到矿井内的硐室作业，到现在已经发展到人站在地面上，远程遥控机器进入矿井自动进行凿岩作业。一般情况下机器可以自动化进行一个循环工作面的凿岩作业，或者是自动完成一排深孔凿岩，大大节省了人力和物力的损耗，但是矿井内机器的维护仍然需要技术人员亲自动手进行维修。

2.2 局部遥控作业的发展

局部遥控是说不让机器完全自动化作业，而是操作人员也参与其中，完成一部分作业工作。操作人员在地面上远程遥控铲车进入比较危险的开矿区承装矿石，装完之后，控制铲车开出矿区，开到自己面前。然后操作人员进入驾驶室，亲自把铲车开到卸载货物的地方，将矿石全部卸载下来，然后将铲车开回，下车，继续遥控铲车进入矿区装载矿石。这个过程中有效避免了人员进入危险地带，降低了危险系数，但是如果操作不当，依然存在发生意外的可能[2]。

2.3 采矿自动化技术的应用情况

露天开采时所用的铲车运输不再是人工操作，而是完整的自动化流程，一部分比较大型的机车和电铲也实现了自动化作业。在一些发达国家，地下矿山的开采也实现了自动化，由一名操作人员，远程操控几台铲车同时进行地下凿岩作业。我国的地下采矿技术也在向着自动化发展，远程遥控微型的铲车进入地下矿井作业，在不久的将来，也许会实现矿井下的作业完全由机器自动化完成。

3 综采工作面自动化采矿技术的应用

3.1 经济效益和安全效果

薄矿层综采自动化采矿技术的应用简化了操作控制，大大降低了开采的安全风险，避免了各类开采作业安全事故的发生，实现了矿山开采企业的安全稳定发展。自动化采矿技术的应用，通过液压升降架、移架、输送机等的应用，实现了远程操作的控制与监控，保证了安全生产的进行。根据相关的开采比较，自动化技术的初期投资与产能效益相比，螺旋采矿设备与支架支撑技术的使用，使得其期初投资是传统采矿投资的 1.7到 2倍，促进产量的提高，在未来将取得良好的经济效益[3]。

3.2 应用效果

薄矿层综采自动化的实现，通过支撑结构、供液系统能够实现采矿作业的快速移架，保证安全生产的实现，促进能源开采行业经济社会效益的实现。自动化控制系统中的工作面远程监控系统，能够在监控室实现对工作面切割、移架等作用的监控，促进工作人员的安全生产，降低安全事故的发生，在一定程度上可以实现矿山开采企业的可持续发展。薄矿层有时还分布在地质结构复杂、地形条件特殊、有断层存在的情况，这使得综采自动化采矿技术的应用具有局限性，未来还将进一步进行该技术的研发，使其在各种复杂开采条件下发挥良好的应用效果。

3.3 推广价值

薄矿层综采自动化采矿技术的应用能够提高矿山开采的效率，为矿企的发展创造更大的价值。通过技术的改进，可以满足采高0.9m 的要求，充分应用斜板直行侧推原理，降低输送机的高度，提高装载矿产资源效果。相关研究表明，综采自动化技术的应用能够简化采矿作业，减少采矿中的生产材料的使用，大大降低了生产成本，实现了生产的安全进行，减少安全事故的发生。远程监控系统使得推进度加快，使得其满足采矿的基本要求，促进采矿作业的安全、高效进行[4-5]。

总之，随着全世界工业化现代化进程的步伐加快，人们对于金属矿产资源的需求也越来越大，开采矿石的总量也越来越多，人们开始寻求越来越先进的采矿技术，用以大规模开采。我国也应该不断学习发达国家高端的采矿技术，改进生产设备，改变被动落后的局面，同时注意采矿的环保问题，使采矿产业可持续发展。