煤矿综采工作面自动化技术分析

李学平

摘  要：在社会经济发展过程中，煤矿企业作为重要的基础产业，其开采风险和开采效率和很多行业息息相关。对于煤矿企业的开采工作而言，合理运用自动化技术，能够让煤炭企业提高产量的同时，降低劳动强度和安全风险，对于煤矿企业发展有着重要意义。基于此，对煤矿综采工作面的自动化技术进行分析，希望给相关人员提供一定借鉴。

关键词：煤矿综采，自动化，工作面

前言：

煤矿综采工作面是煤矿开采环节重要组成部分，也是煤炭企业经营生产的重要支撑。综采工作面需要大量的开采设备协调运行，各个设备通过相互协作来保证采煤效率。在综采工作面上加强自动化技术应用，能够保证开采流程规范，让煤矿设备之间高效运转，促进煤矿企业的安全生产。

1.煤矿综采工作面现状

由于综采工作面是指协同很多设备的配合运作，来共同完成采煤工作，所以煤矿综采工作面中，任何环境下，开采面中的某个设备都不能完成开采工作，必须要要加强设备之间的工作配合。开采设备除了关系性较强以外，在运行过程中还非常容易受到外部因素的影响，工作时的地质或者是人为控制环境，会对开采造成很大影响。煤矿综采工作面开采现状上，往往一个开彩棉需要上百台机器进行协调运行，需要200甚至300台设备共同运作，其中包括采煤机、刮板输送机、液压支架、转载机以及破碎机等等，要想实现这些设备的默契配合，自动化难度较高[1]。目前在一些地质条件允许的情况下，可以实现采煤工作的自动化，一些对运行要求较低的自动综采工作面已经有着初步稳定的工作成效。

2.煤矿综采工作面自动化系统分析

单纯的借助自动化技术并不能对煤矿综采工作面进行有效控制，需要涉及到多个学科技术，利用计算机、传感器、自动控制以及故障诊断等多种辅助技术，来形成一个完整的系统，从而实现对综采工作面的自动化控制，这种自动化系统组成主要包括以下几个方面。

首先，主采机的控制部分，主要负责来控制一些煤矿井下的采煤设备，保证采煤设备的稳定运行。控制部分主要由采煤机、支架以及刮板机所组成，有着较好的自动化控制作用。

其次，转载运输控制部分，主要由转载机、皮带机以及支架所组成。在自动化系统工作中主要发挥两个作用，一是能够严格执行控制中心的指令，和主采机能够同步推进采煤工作，开采效率更加高效。二是能够对一些设备运行的实际参数进行准确收集，并且进行自动分析，能够让相关的控制人员掌握全面的自动化开采数据，从而采取更有效的控制。

另外视频监控部分也是自动化系统的重要组成部分，视频监控系统的主要任务和作用，就是实现设备的监控自动化，能够对设备的具体情况进行实时监控，让煤矿开采更加高效和安全。而当通过视频监控部分发现设备运行异常的时候，还需要利用综合控制平台对设备的运行提供正确指导。不仅对所有设备的监测控制，还要和地面中心随时保持联系，根据开采情况对设备进行合理调度[2]。

3.煤矿综采工作面生产作业的自动化

3.1采煤机控制自动化

在采煤机自动化的实现上，需要对采煤机的运行原理进行了解。采煤机的工作往往是依靠储存参数的设定来进行自动运行，所以采煤机的自动控制可以分为牵引控制、滚筒控制，需要根据采煤机工作的实际地质情况来进行选择。自动化采煤机在生产作业过程中，在采煤机进行一刀割煤以后，能够对所取得技术参数进行及时储存，并且拿来和后续的技术参数作对比，根据参数变化来进行限制，从而禁止割煤超出储存尺寸，避免一些意外出现。

3.2输送机负载控制自动化

输送机负载控制自动化在生产作业中的应用，主要是根据输送机电机工作电流的变化情况，来对输送机的荷载进行分析，避免输送出出现超负荷的情况。另外也可以根据刮板链条的受力大小变化情况，对荷载情况进行正确分析。另外如果需要对荷载进行调整，要利用自动化技术的传感器技术，根据实际工装对采煤机的运行进行实时的变动调节。这样在实际运行中，一旦自动化设备感受到电流太大或者是链条压力过大，就会理解作出相应的反应措施，不仅会发动出一些信号，还会对采煤机的工作速度进行控制限制，避免設备超负荷运行。

3.3液压支架控制自动化

综采工作面的液压支架自动化控制，其控制原理是液压支架通过对采煤机信号的接收，从而对采煤机的位置信息进行确定，来进行相应的推溜火灾是移架，从而实现支架的运动功能[3]。为了达到这一目的，需要为采煤机来配置红外线发射装置，通过红外线信号的接收，液压机上的控制装置就可以对其位置进行确定，然后按照液压机支架上的电液控制系统，来要求支架完成一系列的指令动作。

4.煤矿综采工作面自动化发展方向

为了加强煤矿综采工作面的自动化应用，主要需要做好以下三个方面。

首先，应该在煤矿综采工作面自动化应用上，建立起一种统一标准的规范概念，比如因为综采工作面的设备运作情况比较复杂，就可以当所有设备当成一个整体。这个设备的整体运行是一个有序的系统步骤，按照统一标准化和规范机进行有序调度，来共同的完成开采工作。而且为了保持整个自动系统控制统一，需要对一些具备设备的控制功能进行可以的弱化，降低局部设备控制功能带来的影响。局部设备的工作配合重心，应该放在对自动系统控制命令的执行和通信上，局部设备不需要有太够完善的控制功能，局部设备需要在工作过程中不停的来收集出大量信息，包括设备运行状态、设备工作位置以及设备工作参数等。然后在这些信息回传以后，通过高效的整合分析，来具体外部环境因素所造成的的影响区控制设备运行行为，保证设备能够规范科学的运行。这样远比直接发挥部门控制功能所带来的意义更大，这也是煤矿综采工作面自动化发挥在哪所需要注意的地方。最后煤矿综采工作面自动化的发展，由于自动化技术运行和人工操控和还有着比较明显的区别，所以在对一些自动化程序进行控制设计的时候，应该对自动化程序进行优化，这是自动化运行的关键。煤矿综采工作面自动化控制技术的良好工作，应该将自动化系统作为工作核心，提高对自动化控制系统的关注度。这就要求相关人员在优化自动化程度的同时，需要深入到实际开采过程中，主动了解一些自动化应用现状和不足，对设备配合进行详细观察，尽量把综采工作面自动化系统优化成一个具备割煤、支护、装煤和运煤的人型机器，这是自动化发展的最终目的[4]。

结语：

综上所述，在煤矿综采工作面上加大自动化技术应用，对于煤炭企业生产效率提高、安全隐患减少以及生产成本降低有着重要作用，需要加快综采工作面生产作业自动化技术的落实，并且按照系统化的方向进行发展优化，推动煤矿企业蓬勃发展。

参考文献

[1]  田成立.煤矿综采工作面自动化技术探究[J].机电工程技术，2015（07）：90-91.

[2]  李瑶瑶.煤矿综采自动化成套技术与装备在薄煤层工作面的应用分析[J].山西能源学院学报，2018，31（2）：1-2.

[3]  王浩.煤矿综掘和综采工作面自动化技术发展展望[J].《技术与市场》，2016（6）：261-261.

[4]  刘海荣.煤矿综采工作面的自动化控制系统分析[J].山东工业技术，2018，（17）：87+89.