薄煤层综采自动化采煤工艺技术研究与应用分析

摘 要：随着科技的发展，综采自动化采煤工艺技术被广泛应用于薄煤层开采工作中，从而有效提高了煤炭资源开采效率。与此同时，煤炭设备的性能与质量也得到了大幅度提升，设备在运行过程中能够及时反馈故障问题，并予以自动修复。本文将系统论述薄煤层综采自动化采煤工艺技术应用方案，希望能为煤炭生产管理作业提供参考与借鉴。

关键词：薄煤层;综采自动化;采煤工艺技术

全面优化薄煤层综采自动化采煤工艺技术应用方案，确保煤炭资源的安全开采，则需要充分引入PLC技术、DCS技术 、FCS技术、大数据技术、智能化技术、计算机自动化技术和云计算技术，努力实现煤炭资源安全开采自动化，并积极构建自动化监控平台。本文将简单论述薄煤层综采自动化采煤工艺技术应用价值，并从引入各种自动化技术，实现煤炭资源的安全开采，构建自动化监控平台等三个方面综合探讨薄煤层综采自动化采煤工艺技术应用方案。

1 薄煤层综采自动化采煤工艺技术应用价值

薄煤层煤炭开采作业属于一项高危作业，工作环境复杂，自然条件相对恶劣，如果处理不当，仅依靠传统人工模式，难免会出现瓦斯爆炸、矿井坍塌和涌水问题，严重威胁工作人员的生命安全。将综采自动化技术应用于煤炭设备中有助于优化煤炭开采设备功能，创新煤炭资源开采模式，提高煤炭设备技术，减轻工作人员的负担，实现煤炭资源的安全开采。

2 薄煤层综采自动化采煤工艺技术应用方案

2.1 引入各种自动化技术

薄煤层综采自动化采煤工艺技术属于高度集成技术，集合了多种技术优势。从整体结构来分析，综采自动化技术主要包括七种分支技术：第一，PLC技术。PLC技术主要是采用嵌入式控制模式、回路调节模式和顺序控制模式来完善数据信息储存、传输、数据计算和时间限定功能。第二，DCS技术 。DCS 技术主要应用于煤炭设备连续工作过程中，具体应用方案是运用连接嵌入模式在监控设备中设置高档微机与工控机，优化动态数据交互功能，收集煤炭设备运行信息。第三，FCS技术。FCS技术主要应用于智能仪表设置中，该技术具备良好的调制作用。同时，FCS技术会联合其他分支技术控制设备运输，做好材料下放工作。第四，大数据技术。将大数据技术应用于煤炭开采设备之中能够全面提取设备运行数据，并通过构建数据库对所有数据信息进行分类整合与管理，做好各种信息记录工作。其次，煤炭企业可以通过运用大数据技术来分析数据信息，根据分析结果制定最佳方案，对本企业煤炭设备机电自动化技术实施进一步改善。第五，智能化技术。智能化技术是网络时代的产物，在煤炭设备中应用智能化技术能够全面提升煤炭设备的自动化水平，使设备步入智能化。目前，智能化技术在煤炭设备生产设计中的应用模式主要体现在三个方面——智能设计、人工智能应用和设备系统智能化技术应用。第六，计算机自动化技术。计算机自动化技术是计算机技术和自动化技术的有机结合，该技术体系能够自动收集和分析煤炭设备运行信息，并将信息内容和分析结果分别存储于计算机系统中。第七，云计算技术。从微观视角来看，云计算技术由云硬件技术、软件技术和云安全管理技术。在薄煤层开采作业中充分发挥云计算技术功能，有助于准确收集煤炭资源开采数据信息，确保煤炭开采工作流程的安全性，规范开采操作。

2.2 实现煤炭资源的安全开采

实现煤炭资源的安全开采，须充分发挥综采自动化技术在煤炭开采设备中的应用价值，配备安全采煤自动化技术、电控自动化技术和安全支撑自动化技术设备。安全采煤自动化技术主要是通过启动采煤设备来开采煤炭资源，无须人工开采;电控自动化技术具有重要辅助作用，即通过电控来确保设备的安全运转;安全支撑自动化技术能够营造安全的开采环境，设备能够根据开采面积的变化自行移动，自动控制安全支架，在开采区域搭建安全支撑体系。

2.3 构建自动化监控平台

做好薄煤层开采作业，提高综采自动化技术质量，健全煤炭设备自动化系统，科学搭建自动化监控平台，必须着重优化煤炭设备运行监控平台搭建技术路线，完善平台功能。从宏观层次来分析，设计完整的自动化监控平台技术路线，首先要分别设计煤炭设备自动化控制系统、智能化监控网络与数据决策支持系统，处理好这三者的衔接关系。自动化控制系统属于前馈系统，是决策支持系统的智能化升级。此外，决策支持系统组合模块与功能包括构建大数据库、收集和分析数据信息、数据仓储挖掘、异常预报预警、工艺模拟优化和故障诊断与修复。最终，自动化控制系统会将反馈数据一并输入智能化监控网络之中。而且，智能化监控网络应具备兼容性与独立性，这样方能实现不同监控信息的同步访问。再次，煤炭设备自动化监控平台须包括自动运行功能、煤炭开采处理过程管控功能、工况优化功能、信息挖掘功能、异常感知功能和故障修复功能。与此同时，在搭建煤炭设备自动化监控平台的过程中，必须坚持三项标准设计原则：第一，总体结构设计原则。在设计过程中，必须充分借助自动化控制技术和人工智能技术对平台系统进行总体设计，然后，依次做好平台系统设计、模块设计、重要基础设计、监测布局设计和软硬件配置设计等工作。第二，功能化设计原则。设计师应坚持求真务实的方针，注重优化平台系统功能，做好各项功能模块的技术研发工作，结合标准要求，适当拓展业务，加强软硬件设备的开放性、通用性和标准性，扩大硬件存储容量，优化软件接口，以此促進系统升级与数据信息共享。第三，通讯保障自动化原则。设计师应根据煤炭资源工作量，构建煤炭设备运行通讯网络，为薄煤层开采区域设备配置通讯网，并借助中心服务器促进平台网络的互联性。另外，在信息时代，搭建煤炭设备运行自动化监控平台，须重视加强监控平台信息化建设。在此环节，煤炭企业应根据各分支系统的不同功能，依次做好三步工作：第一，搭建信息集中管理平台，组建统一的数据库，将自动控制系统所采集的数据信息、煤炭资源开采效率、检测报告分析结果等进行分类管理，一并收入生产大数据库之中。第二，实现数据自动化分析，自动生成趋势显示结果，使煤炭设备技术参数、煤炭开采质量参数、开采过程参数、设备运行参数与能耗数据信息能在监控平台中自动生成动态趋势报表或者分析图。第三，建立自动化标准管理系统，优化异常报警功能。煤炭企业应充分利用智能化技术设计采集数据与设备安全标准的自动比对程序，确保该程序能根据采集的数据，对设备运行情况进行评价、并判断异常或异常征兆。而且，要合理开发信息发布平台，使该平台能自动生成电脑桌面提醒、发送预警信息，如果发现设备出现故障与异常情况，能自动将预警信息及时发送给企业管理人员。

3 结语

综上所述，全面优化机电自动化技术在煤炭设备中的应用方案，必须充分引入各种先进技术，充分发挥安全采煤自动化技术、电控自动化技术和安全支撑自动化技术设备的作用，着重优化煤炭设备功能，努力实现煤炭资源的安全自动化开采;不断提高综采自动化技术质量，健全煤炭设备自动化系统，构建自动化监控平台，为薄煤层开采区域设备配置安全通讯网，全面了解煤炭资源开采信息，根据信息内容下达安全指令。

参考文献：

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作者简介：徐文科，助理工程师，研究方向为采矿技术。