煤矿综采工作面无人化开采的实现策略分析

（晋能控股煤业集团 山西 037003）

煤矿安全工作是我国高度重视的课题，而在煤矿开采过程中，煤矿综采工作面生产安全事故发生概率极高，主要原因在于作业环境十分恶劣，开采人员缺乏安全生产意识等，直接威胁我国煤矿行业的持续发展。在此背景下，煤矿综采工作面安全生产研究具有重大意义。而煤矿综采工作面无人化开采的实现，可以切实降低开采安全事故发生概率。当下，在煤矿综采工作面开采过程中，无人化开采有着多项成功案例，但是在技术层面颇受争议，使得煤矿综采工作面无人化开采未能推广，一定程度上制约了煤矿综采工作面无人化开采技术的发展。因此，为了促进煤矿综采工作面安全生产水平的提高，加强无人化开采技术研究，争取早日实现无人化开采意义重大。

1.煤矿综采工作面无人化开采的内涵

在我国煤矿综采工作面起步阶段，对此无人化开采工作有两种不同的解读，一是在煤矿综采工作面开采时，无需人工操作，只需要在回采工作面采取相应的工序操作和施工设备的控制，即可完成煤矿综采工作面的煤矿开采、运输、支护、清洁处理等一系列工作。二是工作人员在煤矿综采工作面使用机械化工作模式来完成煤矿的开采、运输等全套采矿作业，工作人员只要在煤矿综采工作面上进行机械化操作，无需手工直接操作，只是操控机械进行操作[1]。基于广义和狭义角度来理解煤矿综采工作面无人化开采，广义角度的煤矿综采工作面还包括回风巷和运输巷的设置，除此之外还包括对上述工作中所使用的施工设备进行管理和养护等；狭义角度的煤矿综采工作面还把控对回采工作面上的相关机械设备的管理工作，如支架、采煤机等[2]。

2.煤矿综采工作面无人化开采和自动化开采之间的关系概述

当下，我国煤矿综采工作面的煤矿开采工作已经推广应用信息技术和数字智能化技术，直接促进了煤矿综采工作面的自动智能化发展。但是在自动智能化煤矿综采工作面的规范和一体化标准下，未能有专属的统一化名词进行定义，导致煤矿综采工作面无人化开采工作较为混乱。在煤矿综采工作面不断融入信息智能化的背景下，我国煤矿综采工作面发展方向随之明确，传统人工复杂操作流程得到优化，融入智能信息化的全自动综采工作面流程，可以整体优化我国煤矿综采工作面的采矿工序[3]。以信息化为依托的煤矿综采工作面的发展主体，延伸出数字化、自动化、智能化的发展关系链。当中数字化是表现形式的基础；自动化则是信息化发展的基础，是实现煤矿综采工作面开采工作自动化控制的基础；而智能化是自动化的升级产物，也可以说是更高层次的产物，主要以综采工作面为运行基础，以促进综采工作面整体自动化运行，以实现综采工作面无人化开采为目的[4]。

3.煤矿综采工作面无人化开采的主要影响因素

在煤矿综采工作面无人化开采中，受到外界多项因素的制约，使得此项工作无法顺利进行。关于煤矿综采工作面无人化开采中受到的主要影响因素，总结包括如下几点：

（1）环境因素。近些年来，采煤工作环境持续恶化，也增加了诸多不确定性，原因在于在前期采煤工作中，一些简单易采的煤矿尽数被采尽，剩余煤矿都是一些环境恶劣和地质条件复杂的煤矿，直接增加了采矿的危险程度，从而容易引发不同程度的安全事故[5]。为了有效控制煤矿生产过程中的安全事故，相关人员经研究发现无人化开采可以极大程度上规避安全风险。同时，煤矿综采工作面开采工作中的其他环节，也容易受到环境的负面影响而发生安全事故。在此背景下，煤矿综采工作面无人化开采无疑是最佳的选择。

（2）煤矿设备因素。在煤矿综采工作面实现智能无人化操作，需要大量设备提供支持。同时，各设备在使用过程中，必须保证稳定状态，且要求自动化操作水平和可靠性高。上述任何一项要求未能达到要求，则在实践中无法实现煤矿综采工作面无人化开采。

（3）技术因素。煤矿综采工作面无人化开采对技术人员和专业人员具有超高的专业技术要求，要求其掌握系统的技术和专业技能，才能保证此项无人化操作得以顺利进行。但是当下我国在煤矿综采工作面的智能化和自动化技术尚未达到此标准，无法在实践工作中实现预期工作效率。因此，为了在煤矿综采工作面尽快实现无人化操作，应有机结合煤矿综采工作面中的各项开采设备和操作技术。除此之外，无人化操作技术在具体的实施中，还会涉及一些关键性技术，若未能达到预期技术标准要求，也会影响煤矿综采工作面无人化操作的实现，因此在未来研究工作中，还需要加大这些关键技术的研究，以实现最佳的工作效果。

（4）观念因素。无论在技术层面，还是设备方面，只有在时间充裕的情况下，才可以将智能化生产变为可能性。但是在具体的工作中，若缺乏坚定的信念，也会影响技术能力的转化，导致智能化无人开采无法实现。由此可见，人们的坚定信念也是实现煤矿综采工作面无人化开采的重要因素之一。除此之外，为了在煤矿综采工作面有效实施智能化开采技术，应对技术操作人员操作能力和专业技术水平的提高，才能促使其满足具体的工作需求，以保证无人化开采的实现。

4.煤矿综采工作面无人化开采的实现路径分析

(1)以简单操作为技术开展起点

在煤矿综采工作面无人化开采实现之后，相关工作人员应从简单的挖掘工作逐步向复杂的工作持续推进，才能在煤矿综采工作面整体实现无人化开采，以大幅度提高煤矿综采工作面开采效率和质量，并保证开采人员的人身安全。基于此，对于煤矿地质工作环境复杂的地区，相关工作人员应充分考虑的煤矿综采工作面无人化操作实现的重要性，并在实践中循序渐进地开展研究工作，才能更好地推动煤矿综采工作面无人化操作的实现。首先，相关工作人员应对相对简单的地质条件进行系统的、深入研究；其次对复杂地质条件进行系统的研究，随后展开智能无人研究，并在此过程中要循序渐进地适应各个环节，才能在最后阶段有效提高煤矿综采工作面无人化操作水平，以实现无人化开采目的。除此之外，在煤矿综采工作面无人化开采过程中，会遭遇诸多问题而影响无人化操作的实现。因此，相关工作人员应加大各类问题的研究，并对问题进行必要的处理和预防，以最终实现煤矿综采工作面无人化开采和技术目的。

(2)逐步提高无人化程度

煤矿综采工作面无人化开采技术在我国煤矿开采业务中以广泛使用。因此，我国在煤矿综采工作面无人化开采实现过程中，应以遥控无人机采矿逐渐发展为智能挖掘。具体来说，远程控制的无人采矿主要是集成了人类视觉并通过人类聆讯手段的模拟，以实现煤矿综采工作面采矿现场到监控中心释放综采工人的目的，以达到利用设备来实现远程控制的目的，进而实现煤矿综采工作面无人化开采的目的。

遥控无人化开采技术在现代煤矿综采工作面开采应用中，所表现出的自动化水平未能达到良好的开采效率，关键在于无法广泛应用一些关键性设备，尤其是在部分开采设备出现故障问题或者煤矿综采工作面的地质环境发生了复杂变化后，自动化操作未能有效解决这些问题，还需要通过有效的人工操作来予以措施解决具体问题，直接影响了煤矿综采工作面开采效率的提升。同时，在煤矿综采工作面开采过程中，若辅以人工操作，可能出现一些安全事故，威胁相关工作人员的人身安全。正因如此，遥控无人化开采技术在煤矿综采工作面中的应用，显然亟需提高自动化程度，才能真正意义上实现无人化开采，以提高煤矿开采效率。当下，智能技术下的无人化开采技术在必要的关键开采技术方面取得了阶段性的发展成绩，如在恶劣环境下的信息安全传输、远程控制等，都在智能技术的支持下得以实现。通常而言，智能化系统是集监测、控制、视频、音频、通信等技术优点的一种智能化控制系统，可以保证煤矿综采工作面无人化开采工作实现连续性工作，在保证各项操作安全的基础上，真正意义上实现无人化、智能化开采。基于这个角度而言，智能技术下的无人化开采技术是今后煤矿综采工作面实现无人化开采的发展方向，但是当下这项技术处于研究阶段，还需要相关人员进行深入研究，才能真正意义上实现煤矿综采工作面无人化开采。

5.结语

综上，为了实现煤矿综采工作面安全生产，无人化开采无疑是最佳选择。但是无人化开采技术在煤矿综采工作面开采中的有效应用，尚处于起步阶段，仍然受到多方面因素的制约，需要专业技术人员加大研究力度，为煤矿综采工作面无人化开采提供完美技术的支撑。只有这样，才能确保煤矿综采工作面开采安全进行。