煤矿综采工作面智能化开采研究

赵相海

兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿 山东菏泽 274700

煤炭是中国使用最广泛的基础能源之一，它对中国的发展中起着不可或缺的作用，尤其在能源工业中具有重要的地位。不仅如此，从之前的 “十二五” 到当前的 “十三五”，党和国家都制定了一系列以煤炭为基础的能源发展政策。随着这些政策的落实，煤炭行业整体如笋丝发展，其自动化和智能化建设也取得了初步成效。中国煤矿的智能化水平仍处于起步阶段，缺乏先进的技术研发，和可靠的采矿传感器等，其中，人才的匮乏和标准体系的尚未建立，都或多或少制约着中国煤矿的智能化发展。

1 煤矿综采工作面智能化开采技术发展状况

现阶段，国内很多大型的煤矿均运用了煤矿综采工作面智能化开采技术，借助此项措施，不仅增加了日产量，提升了相应的开采率，而且依靠有关智能化监测方式，使煤矿开采的时间得以延长。近些年来，煤炭开采技术得到了飞速发展，使煤矿自动化开采效率与安全性得到有效提升。在此过程当中，煤矿开采技术逐渐实现了智能化，相关设施的利用率也获得了提升，降低了伤亡事故的发生几率。比如，单机自动化能力得到增强，使煤矿综采工作面智能化开采技术的发展更加顺利。结合具体的国情情况，加快煤矿综采工作面智能化开采技术的研发速度势在必行。从当前的情况来看，远程管控采煤技术、智能无人采煤技术等都是主要的研究技术内容。通常情况下，煤矿综采工作面所处的环境十分复杂，而大多数的煤矿综采工作面相应的空间十分狭小，温度与湿度均很高，并且存在着大量的煤尘。有关技术人员操控相关设备的过程当中，一旦碰到瓦斯煤尘爆炸、透水等故障的时候，将导致伤亡事故的发生[1]。鉴于煤矿综采工作面相应的设备系统非常复杂，从前所运用的人为操控方式，显然无法避免产生操控不当的情况发生，导致相关设备的安全性无法获得保障，并且不同设备的运用与监控的过程中，保持彼此独立的运行状态，无法实现相互结合，达到集中化处理有关数据信息的目的。

2 综采智能化工作面开采关键技术要点

2.1 围岩和液压支架耦合控制

在深部支护的过程中，大量实践表明，传统的支护方式在很多方面已经表现出较强的不适应性，全面注重支护方式的耦合程度是必然，特别是在大采高开采过程中，智能化开采技术在进行支护时，应当充分考虑开采技术的耦合程度。以深部巷道耦合支护技术为基础，设定出超高煤壁稳定性控制方法与参数设定方法，形成大采高液压支架结构，将感知系统反馈得到的信息作为基础，形成三级联动护帮智能化控制、防倾斜控制、初撑力自动补偿、千斤顶自动化调节等，实现自动序列化操作、围岩耦合控制等，较好提升大采高综采开采过程中各个系统对地质条件的适应性，全面增强系统整体稳定性，推动围岩稳定性与液压支架稳定性的相互耦合[2]。

2.2 煤岩的自动识别

在使用无人开采技术中，煤岩的自动识别是十分重要的，也是无人开采技术的重要组成部分。自动识别技术采用了红外线、紫外线、超声波、雷达探测等的方式，可以及时将煤炭和岩石分别，使用的技术就是记忆程序控制系统以及震动频谱传感系统，这两个技术相比，记忆程序控制系统更为重要，可以分辨出煤岩的分界，而震动频谱系统主要是应用于岩石十分复杂的区域，可以将底下的具体情况通过频谱的方式展现出来，来帮助相关的操作人员使用无人开采技术来开采煤炭[3]。但是由于目前的技术瓶颈煤岩自动识别技术在岩石较多的地方识别的效果不好，所以在未来的研究方向中，要更大的提升煤岩传感器的自动识别功能以及更加稳定的控制方面，这样就可以使用综采工作面无人化开采应用于更多的场景中。

2.3 视频监控技术介绍

对于煤矿综采工作面模拟采矿系统而言，主要借助提升虚拟现实技术，进而建立起一个三维采矿环境，实现模拟相关运行技术设备以及采煤过程的目的。利用此系统，可以和相应的操控人员实现一定的互动，并能够穿越全部的空间到达该系统所模拟的所有区间内。依靠此系统，既明确了空间的状态、物体运作的管控，又可以辨识物体，准确输入与处理输入相关信息。这当中，最大的特点为建立了一个与现实十分近似的采掘三维环境，同时借助先进的计算机技术，能够清晰地呈现出采矿的情况，进而获取相关设备运行的相关参数、动态化图像等等，其中包含了相关设备的产能、间距以及时间等信息情况[4]。

3 结语

综上所述，煤炭智能化开采在促进煤炭的相关开采与进一步发展工作当中是一项尤为关键的变更手段，同时在煤矿质量方面的进一步改善有着必要的作用，还是在资源与安全两项任务中的关键评判准则。做到将智能化技术切实的运用于煤矿的井下工作中，实施全面覆盖的基本要求从而实现向煤矿单位的拓展。从内部到外部进行扩展，同时加强有关框架的安全、智能化手段，这样可以更好的做到完善煤矿智能化由点的发展到整体实力的提高，靠此加强中国煤矿开采事业的持续进展力度。