煤矿综采工作面智能化开采研究

侯本猛

兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿 山东菏泽 274700

作为煤炭开采的主要基础环节，综采工作面所体现出的技术水平，会直接影响到企业煤炭生产的质量、效率以及安全。

1 煤矿智能化综采技术的现状

近年来，伴随着我国的煤矿智能综合采矿技术发展迅速，煤炭行业综合智能采矿技术不断取得进步和突破。在实际应用中，其工作主要基于记忆切割设备和配套的自动跟机设备，并且结合远程视觉监控设备和智能控制系统，实现对设备的远程智能控制。将这种智能化技术应用于煤矿综采工作时，其有效的确保了综采工作面的连续性，高效性和安全性。除此之外，智能采矿是煤矿智能的核心。目前，中国有四种智能采煤模式：薄及中厚煤层智能化无人开采模式，大采高工作面智能耦和人机协同高效开采模式，综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤模式，复杂条件机械化+智能化开采模式。

2 煤矿综采工作面智能化开采技术分析

2.1 无人化开采技术

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。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。无人化开采技术组成的部分主要是智能检测、安全情况分析、自主判断等的系统。使用智能检测技术可以将采煤机的所有行为处于监控中，更好的帮助采煤设备的内部情况实时反馈给操作人员。自主判断是一个决策系统，可以实现地上和地下的双向传递，来保证无人采煤的智能化。智能开采系统搭载了一个资源丰富的数据库，可以帮助生产提供可视化的三维数据，提高了无人采煤的直观性，加强了煤矿无人开采的信息建设，相关的工作也会更加的真实、准确[1]。

2.2 视频监控智能化技术

视频监控是综采工作面智能化发展的关键。综采工作面相对于煤矿井下其他工作面的特点就是其视频晃动非常明显，粉尘大，影响远程视频的效果，所以，通过实时数据采集传输至集控中心，显示工作面倾角、采煤机的仰俯角、采高、卧底量、液压支架姿态、工作面顶板煤壁等工况参数的非线性规律关系，探索基于高清视频监控智能化技术的综采工作面高清成像研究，是更好提升综采工作面视频监控智能化水平的关键。

2.3 故障诊断的应用

在综采工作面运行期间，自动化技术的有效应用可以实现对自动故障检测系统的设置，应用于综采工作面，可以实现对机械设备运行期间出现的故障和问题及时发现，并采取合理的措施进行解决，以此保障综采工作面的机械设备的稳定、安全运行。在现阶段故障诊断系统应用过程中，随着自动化技术的愈发完善，促使智能检测技术的应用愈发成熟，结合对自动调链装置、可控驱动装置的应用，再加上专家故障诊断的配合应用，实现综采工作面的出现机械设备故障几率的降低，从而大幅度提升综采工作面的自动化开采效果[2]。

2.4 超前支护及设备远程遥控

以端头支架作为基础，构建出邻架控制命令，启动液压支架控制器，控制器发出声光报警，在端头支架完成转载机控制器执行、推溜等操作，实现转载机自动移动的功能。将超前支架电液控制系统作为根本，形成实现超前支护的远程操控，达到快速移架的效果。

2.5 泵站系统远程控制

以网络传输技术、系统平台等作为基础，形成智能化泵站供液控制系统，推动实现其他设备与泵站系统一键启停、故障联锁急停、语音告警联动控制，特别是将井下在线自清洗综合供水净化站应用了楔形过滤技术、纤维过滤技术和RO反渗透技术，将为液压支架提供纯水，有效的解决了供液的难题，构建出多级过滤体系，形成过滤精度较高的供液保障机制及乳化液自动配液系统，保证工作面液压系统使用的安全性[3]。

3 综采智能化工作面开采过程中常见问题及对策

首先，在综采智能化开采过程中出现了工作面矿压增加的问题，同时对于支护强度及各种类型的安全阀的要求相对较高，同时，工作面网络数据应当及时进行反馈与传输。针对这种问题将千兆以太网传输技术应用到其中，满足各种类型的大数据传输需求。全面强化对各种类型支护的强化，确保能够提供出足够的支撑压力。其次，考虑到综采智能化对技术人员总体水平要求较高的实际，全面增加对技术人员的培训，打造出一支过硬的操控技术队伍，对于综采智能化工作面高质高效的开展工作是非常关键的。

4 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。