浅析煤矿综采工作面自动化技术的应用

李雷

摘要：在我国煤炭行业不断发展的背景之下，首先对煤矿综采工作进行了简单概述，进而在此基础上分析了煤矿企业进行煤炭综采工作的现状，并且探讨了自动化技术在煤矿综采工作中的应用优势，从而给出了相关的建议。通过自动化技术的应用，可以有效降低企业的单位生产成本，同时提高企业生产效益，提高企业的经济效益和产品竞争力，希望通过本文的论述，可以有效推动自动化技术在煤矿综采中的应用。

关键词：综采工作面 ;自动化技术 ;薄矿层

引言

综采工作面是煤矿企业中重要的生产工序，自动化控制系统的应用能够实现煤矿的无人生产，在生产过程中可以通过电器、机械和电子设备的相互结合进一步提高煤矿企业的在采煤工作上的效率。近些年来，计算机技术以及机械技术的发展速度越来越快，自动化技术的应用已经成为现实，综采工作面有必要加强自动化控制系统的应用，以便提高其工作效率与工作质量。

1煤矿综采工作面自动化技术的发展现状

综采工作面是煤矿开采的重要生产工序，它的运作涉及到大量的设备，每台采煤设备通过硬件设施和软件系统的相互作用， 完成采煤的工作。综采工作面的自动化技术的应用是一项整体性的工作，综采工作面目前需要多达200 台设备和200 组支架同时运转，以满足生产的需求，可见自动化技术落实的难度之大。科学技术的发展，自动化技术不断创新研发，在地质条件允许的范围内，综采工作面实现了自动化生产，预示着煤炭开采进入了全新的时代。在实际的落实过程中，综采工作面自动化运用也遇到了各种困难，这就要求相关的工作人员，正确面对运行中的问题， 不断提高自己的专业技术能力，积累实践经验，全面提高和落实综采工作面的自动化程度。

2煤矿综采工作面自动化技术的分析

2.1采矿机自动化

在薄矿层的开采过程中，受到采矿设备的限制，导致薄矿层的开采量占比很小，采矿机需要利用机身和自重都相对较小的设备进入巷道，尽可能的避免采矿机器斜切进刀进行开采工作。传统旧式的采矿机通信系统不发达，自动化的水平低，无法实现监控开采，薄矿层开采技术落后导致薄矿层的产量很低。综采工作面自动化技术的应用，全面优化了采矿机的机械设备和软件系统，并且构建了双向通信系统，实现了采矿过程中的数据收集、处理，精确的转子转速的计算，从而有效掌控了采矿装備的牵引速度，提升了煤矿的开采效率。然而采矿机自动化技术的全面实现要将监控中心、载波信号和采矿装备的传送机信号有效的联系在一起，形成集中化把控管理，降低运行成本的同时，实现高质量的管理。

2.2可视化技术

视频监控系统的应用实现了工作面无人化操作，为提高采矿的质量和效率发挥了不可替代的作用。视频监控系统以太网为通信的载体。通过科学布点配备摄像装置，实现对工作面的全范围的实时监控。视频系统在运行过程中，可以实现360 度全视线、全方位搜集设备的运行速度、方位、角度等， 并及时传送给集中控制中心，从而实现集中显示视频画面。电控技术自动化。薄矿层相比中、厚矿层，矿顶层薄，可利用的空间狭小，造成采矿作业风险加大。开采过程中，电源箱耦合器和其他相关设备必须要重叠安装，才能满足薄矿层的开采条件。若设备安装符合相关的可靠、稳定性标准，利用分散监控模式，实现了开采工作的顺利开展，同时还能确保工作人员的生命安全，提高了自动化控制的水平。

2.3支撑技术自动化

传统的煤炭开采中，大部分情况下都是利用四连杆液压支架完成煤矿的采煤工作，这种方式可以达到预期的支撑效果，但是美中不足，四连杆液压支架的自重非常大， 并不适用薄矿层的开采。薄矿层的开采需要调整四连杆液压支架的结构，促使其可以支撑住油缸，还能对油缸两端铰接顶梁和底座进行有效的支撑，改良后的支撑技术，不仅能够控制油缸的位置，还能够控制顶梁的状态，经过以上的调整和改良，这种架构不仅增加了支撑的承重量，与此同时还保证支撑结构总体的平稳、安全，达到了提升加固的目标。这种支撑架构需要实现对支架的自动化控制，要运用红外线的发射和接受设备辅助实现。如此一来，支架能够满足自动化控制的要求，并且符合采矿设备对位置的要求。另外，采矿机械装备要依靠线缆连接传输信息，线缆长期处在复杂恶劣的环境中。为了确保线缆传输的安全和稳定性， 在支撑结构上安装摄像头，不仅对线缆系统提供了实时监控，也实现了支撑结构的可视化操作。

3自动化技术的应用

3.1应用效果

综采自动化技术的有效运用，利用支撑结构、供液系统完成了采矿作业安全、稳定、快速的转移，确保采矿作业的安全性，为开矿企业创造了良好的经济效益。远程监控操作系统的实施，在监控室完成对工作面的切割、移架等工序监控和操作，有利于煤矿开采的持续发展，保证了人员工作的生命财产安全，减少灾害事故的发生。薄矿层的开采受地质影响大，地形的特殊性、地质结构的复杂性、包括断层现象都会限制自动化采矿技术发挥作用，未来综采自动化技术的研究，如何在复杂的条件完成开采工作是需要重点研发的方向。

3.2推广价值

综采自动化技术在采矿过程中的应用，大大提高了采矿作业的工作效率，为采矿企业创造了更大的经济利益。在实际的采矿工作中，相关的技术不断提高和优化，满足了采矿层的采高要求，坚持“斜板直行侧推”原理，调整输送机的高度， 提高装载率。综采自动化技术的广泛运用，使复杂的采矿工艺简单化，有效控制生产成本，采矿作业的安全性也得到提升，降低了事故的发生率。远程监控系统有利于对采矿作业实时监测和可视化操作，有助于采矿业的安全、稳定、高效的发展。

3.3经济效益和安全性

综采自动化技术的广泛运用，使采矿作业的操控程序更加简便，有效降低了各种安全事故的发生概率，促进煤炭开采行业的发展。自动化采矿技术实现了对整个采矿生产作业的监控和远程操作，提升了采矿作业的安全性。据相关调查显示，就自动化技术初期投资与产能相比较而言，螺旋采矿设备、支架的支撑技术的广泛推广，导致自动化技术的初始投资是传统采矿投资的1.7-2 倍，有效提升了煤矿开采的产量，实现了企业的利益最大化。

4煤矿综采工作面自动化发展趋势

4.1 高度集成的自动化方向

综采工作面涉及到的设备数量角度，工作环境也比较复杂，因此简单的自动化技术并无法满足综采工作面的生产需求，因此综采工作面的自动化发展应趋向高度集成的自动化方向，在整个自动化控制系统应用中，主要就是利用传感器采集工作面作业信息，然后将收集到的信息数据通过互联网传输到控制平台中，利用控制平台实现度综采工作面的自动化控制。高度集成的自动化也进一步推动了设备的智能化以及大型化发展。

4.2 煤矿企业监控技术发展

当前计算机监控模式的安全性和可靠性都大大提高，在综采工作面的生产中，煤矿企业还需要加强监控技术的发展，充分利用集中监控与分布式监控两种方式。同时还需要加强网络通讯系统的融合应用，提高监控技术应用的灵活性。

4.3 灾害预报系统

灾害预报系统能够保障煤矿的生产安全，主要就是利用传感器来收集井下的煤层厚度及空间分布等信息数据，并将监测数据发送到控制中心，方便操作人员判断地质条件是否有利于开展工作。

结束语

社会和时代的不断进步与发展，增加了对能源的需求量，能源开采的效率受到社会越来越多的关注，煤矿综采工作面自动化技术的运用，提高了煤矿开采的生产效率，符合当代社会的发展需要。自动化采矿系统增加了开采的安全性，减少安全事故的发生，还实现了对综采工作面的远程操控，为采矿的安全生产提供了有利的保障，有效促进煤矿开采行业的可持续发展。

参考文献

[1]徐雷 . 煤矿综采工作面自动化技术的发展趋势 [J]. 科技风，2019（16）：154.

[2]张利军 . 综采工作面供电供液系统优化及自动化技术研究与应用 [D]. 中国矿业大学，2019.