综采工作面智能化技术发展

（山西华阳新材料科技集团有限公司 山西 045200）

引言

目前，我国各大行业都在不断地升级和改革，并通过将互联网技术融入各个行业内部来更好地扩大智能化技术应用的范围，最终才能够提升各行业发展的速度。如果将智能化技术融入我国传统的煤矿业，不仅能够让煤矿开采的效率更高，更能够减少矿井环境对人员产生的伤害。综采工作面技术从机械化到无人化将会经历四个重要的阶段。

1.综采自动化技术发展现状

我国煤矿综采自动化技术已经经历了多年的发展，多种技术也已经实现了突破，多种综采工作面控制装备也正慢慢朝着智能化的方向发展。当智能化技术被融入综采工作面内部时，自然就可以实现煤矿工作面的自动化控制和远程遥控，并更好地实现综采工作面的三级网络管理。多数综采工作面内部的智能化系统确实可以根据运输系统的变化和工作中的地质环境来更好地调控采煤机的生产能力，并通过覆盖工作面网络来让工作面内部的通讯、视频和语音内容更好地融合在一起，最终保证工作面的高效生产。

2.综采工作面智能化技术和装备的发展进展

只有让各种技术和设备都纳入其中才能够更好地实现综采工作面智能化发展。这样不仅可以让综采设备内部的定位技术和感应技术更好地发挥作用，更能够将调控技术、视频图像处理技术和其他多种技术更好地融合在一起。图1显示了综采工作面智能化控制总体结构。

图1 综采工作面智能化控制总体结构图

3.综采工作面智能装备

只有研制智能化程度较高的综采设备才能够实现设备的智能化控制。虽然我国煤矿综采设备厂商已经经过了多年的革新，但是离智能化技术确实还有一定的差距，因此需要通过改造原有的设备来增强新设备的智能化功能。目前，综采工作面智能装备主要包括如下几点内容：

(1)智能液压支架

多数支架后面都会附着合适的电液控制系统，但是这样的系统没有能够融合到液压支架内部。因此，需要在未来刚开始设计液压支架时就将传感器、控制器和支架机械更好地融合在一起，最终才能够形成机电一体化的产品。这样不仅有效地降低了支架本身的成本，更提升了支架自动化的程度。

先在监控中心内部设置一台进行远程操控的操作台，并通过借助电液控计算机主界面和视频界面为基础来直接控制液压支架。随着越来越多的电液控制系统不断地普及，支架和采煤机也能够实现自动操作。因此，目前支架的远程控制需要以液压支架为主体，再以人工干预为辅。但是，常规的液压支架在升降之后会导致工作面不能够达到基本的要求。因此，只有通过判断每一台支架在工作面中所处的位置才能够实现工作面支架的找直。

(2)智能刮板输送机

只有更好地检测常规刮板输送机的直线度才能够让运煤的效率变得更高，注意让采煤机支撑的部件保持一定的平整度。更需要在合适的实际检测和控制支架之间的相对位置。也只有通过研究刮板输送机自身的位置才能够防止机器出现上窜下跳的现象。

(3)信息传输和连接

随着时代的不断发展，信息传输的速度其实一直都在加快。只有加快信息的输入和输出才能够让煤矿行业更好地向前发展。如果要在综采工作面上建立合适的信息系统，一定要将平台上各个环节都掌握在内才能够提升开采煤矿的效率和质量。高质量的软件传输平台会借助电力载波和光纤来进行传输。同时，在井下作业时，重点是借助无线网来传输信息。目前，只有将信息传输和采煤系统更好地结合在一起才能够提升采煤工作的质量。

4.煤矿综采工作面发展过程中的问题

(1)不存在统一的平台

常规的煤矿综采工作面信息网络只能够借助数据来传输视频信息，但是传输的信息也不够全面。正因为没有统一的通信平台，所以各个系统之间的资源无法实现共享，综采设备之间的数据也就无法融合在一起。

(2)综采工作面内部存在上蹿下跳的问题

多数煤矿综采工作面内部的煤层非常复杂，刮板输送机更会沿着综采工作面不断地滑动，所以也就使得刮板机和转载机内部的距离不确定，最终诱发诸多煤矿安全问题。

(3)工作面无法自动找直

虽然国外在综采工作面找直方面取得了一定的成果，甚至也全面地运用了LASC技术，从而让找直功能在综采工作面内部发挥更大的作用。但是，多数综采工作面内部的自动化测量技术具备一定的距离感和位移感，其精度并没有达到测量的要求。图2为工作面找直测算的过程。

图2 工作面找直测算

5.未来综采煤矿发展的趋势

针对综采工作面存在的上述问题，可以推断出未来综采煤矿发展的趋势如下：

(1)智能采煤设备

未来，越来越多的智能采煤设备会被运用于煤矿综采设备内部，专业人员可以根据采煤实际的需求来更好地切换工作的模式，并借助传感器来收集相应的支架位置关系，这样才能够更好地预测每一架采煤机运行的具体轨迹，其他设备也能够与采煤机更好地配合在一起。

此外，智能采煤设备内部的监控系统可以在第一时间反馈采煤机内部的具体信息，并更好地找准采煤机工作的状态和自身的位置。综采工作面内部的中心控制平台可以根据实际情况来给采煤机下达合适的命令，最终让采煤的过程变得更加安全。事实也证明，智能采煤设备确实可以解决综采工作面中统一工作平台的问题。

(2)智能液压支架

多数智能液压支架的存在可以解决综采内部液压支架无法更好地控制系统的重要问题，最终才能够让电液系统更好地融入液压支架结构内部。更多的设备控制器、传感器和机械结构就可以有效地结合在一起，综采工作面内部会朝着机电一体化的方向不断地发展。而只有将液压支架远程控制台融入监控中心内部，再让远程控制台控制液压支架，最终才能够提升采煤机运作的水平。实践中，液压支架更可以和采煤机有效地结合在一起。只有借助智能平台来有效地控制液压支架才能够更好地满足工作的总体要求，并在实现支架找直之后提升支架自身的作用。

(3)视频监控技术

可以通过运用视频监控技术创造出一个三维采煤的环境。在这样一个三维采煤环境中，不仅工艺设备可以更好地进行工作，操作人员也可以借助这样一项技术来获得设备信息和人员信息，真正意义上实现人机互动。

视频监控系统还能够在第一时间识别物体运动的状态、物体种类和其他设备信息，并在模拟设备运行规律的基础上确定一个合适的空间状态，最终也就能够形成一个合适的虚拟空间。后续采煤的工作中不仅可以获得更全面的数据，更能够显示采煤的整个过程，以便更好地优化整个生产的流程。

6.结束语

随着煤矿行业内部的工业化和信息化不断地融合在一起，只有通过加快煤矿智能建设才能够让煤矿科技更好地实现创新发展。不仅人才的素质能够有所提升，高智能化和高信息化的装备也会迎来黄金发展时刻。国外少量地质条件较好的矿井内部已经实现了智能化的无人开采，采煤生产班工作面巷道控制中心内部甚至可以不配置值班人员。因此，相信将来我国综采设备势必会结合科技发展规律朝着高智能和高信息的方向不断发展，无人化开采指日可待。