煤矿采煤技术的发展与采煤自动化技术探讨

赵安辉， 钟定超

（1.贵州恒姑煤业有限公司， 贵州 黔南州 558000；2.黔南州煤炭安全生产技术中心， 贵州 黔南州 558000）

引言

当前时代，自动化技术与传统工业融合已经成为了一种趋势，为了实现产业升级，相关企业对人工自动化技术与传统装备进行了深度的结合。从当前的实际情况来看，自动化在我国的工业的领域中已经得到了广泛的应用。

1 自动化技术在煤矿机电设备中的作用

从煤矿开采业来看，由于这个产业在很大程度上会受到环境的影响，所以将自动化技术与传统设备进行结合的新产品就必不可少。对我国煤炭开采产业来说，发展出可以实现自动化开采的自动化装备就具有极其重要的意义。因此，如果想要实现煤矿生产的机械化，就必须对自动化技术进行大规模应用，只有这样才能实现煤矿的自动化发展。而且如果想要对液压支架以及采煤机等设备进行自动化化控制，就必须要借助自动化技术来对这些设备进行控制与监测，也只有使自动化技术与实际生产的性能需求的契合度得到有效提高，才能使矿井机电设备的自动化发展得到稳定的保障[1]。

2 自动化技术的应用

2.1 采煤机中的自动化技术

在现阶段，如果采煤机实现了自动化，那么这也说明了煤矿设备也开始实现了现代化、机械化以及自动化，见图1。除此之外，因为采煤机的实际工作环境不是很好，所以为提高实际的工作效率，采煤机就对机械与电气进行了结合，并以此来充当操作系统。这就极大地提高了采煤机监控功能的重要性[2]。而且，在实际的采煤工作中，采煤机也发挥着非常重要的作用，所以一旦采煤机出现了故障，那么采煤工作就会受到相关影响，而这也会对采煤工作的正常运行造成很大的阻碍。从这个层面来看，对采煤机进行实时监测就势在必行了，这样不仅能够避免故障发生，而且还能使采煤机的自动化控制得到实现。从当前的实际情况来看，采煤机就已经具有了如位置定位、轨迹的自动化规划、自动记忆式割煤、防碰撞避险以及故障自诊断等功能。而且在自动化化技术进行应用之后，采煤机还能实现基于产量需求以及工作环境等信息下的自动化调速等功能。与此同时，因为自动化技术在采煤机上得到了大规模应用，因此，在采煤机上也就能实现记忆截割等自动化控制[3]。

以收集到的这些数据为依据，相关企业就能对采煤机进行远程控制与自动化控制操作。除此之外，很多煤矿企业在实际工作中也在采煤机上应用了行走编码器以及高度传感器等高精度传感器，这样不仅使采煤机的科技含量得到了有效提高，而且还使采煤机的质量得到了更稳定的保障。

2.2 煤炭挖掘过程中的自动化技术

在进行煤矿开采的过程中，挖掘是最基础的一个工作流程，这个步骤是煤矿开采最开始的一个环节，如果这个环节的工作没有做好的话，会使接下来在开采煤矿的过程中遇到更大的难度。这个环节工作效率的高低对整个开采煤矿过程都有着十分重要的影响。所谓自动化挖掘，就是将在挖掘过程中所使用到的各种操作都通过相应的设置来使机器设备自行操作，而不需要人工来进行管理，这样一来，煤矿挖掘的效率就得到了很大的提高，为开采煤矿节省了很多时间。

2.3 矿井提升中的自动化技术

煤炭在挖掘过后，需要从地底下运送到地面上，这个过程就是矿井提升。在传统的提升煤炭过程中，一般都是利用人力来完成这个环节，这不仅使工作效率低下，对人力资源也是一种浪费。其次，这其中也存在着很大的安全隐患，开采煤矿本来就是一件很危险的事情，在没有使用自动化技术之前，从事这个环节的工作人员提升煤矿都是亲力亲为，也没有完善的保护措施，他们的人身安全很难得到保障。而拥有自动化技术的提升机，就能很好地代替人工，工人的生命也就更加安全，工作效率也能大大提升。

2.4 胶带运输机的自动化技术

从所有的煤矿综采工作流程来看，必不可少的一个设备就是胶带运输机。而从实际情况来看，胶带运输机在煤矿中所发挥的主要作用就是对原煤进行运输。除此之外，因为胶带运输机的功能就是传送，再加上煤矿企业的生产能力与运输能力又是有直接关系的，所以对众多大型煤矿企业来说，如果想要提高生产能力，那么它们就必须对大功率胶带运输机进行应用。以黄陵二号煤矿为例，其使用的皮带是可控传输启动装置（CST），而这个装置是借助PLC 电控系统来调节启动时间与启动速度的，其最终目的就是实现平稳启动。另外，因为电机的功率都很大，所以启动时的实时电流也就很大，但是电流过大不仅会使胶带运输机的系统内部温度得到极大提高，而且还会对电网造成冲击，进而对矿井的生产效率造成影响。因此，如果应用自动化技术对胶带运输机的运行状态、电机温度以及油温进行了实时监测，那么就能以此来保障胶带运输机的安全运行，进而就能使矿井的正常生产得到稳定的保障。

3 高精度传感器在采煤机中的应用

在现阶段，如果采煤机实现了自动化，那么这也说明了煤矿设备开始实现现代化、机械化以及智能化。除此之外，因为采煤机的实际工作环境不是很好，所以为提高实际的工作效率，采煤机就对机械与电气进行了结合，并以此来充当操作系统。因此，这就极大地提高了采煤机监控功能的重要性。而且，在实际的采煤工作中，采煤机也发挥着非常重要的作用，所以一旦采煤机出现了故障，那么采煤工作就会受到相关影响，而这也会对采煤工作的正常运行造成很大的阻碍。从这个层面来看，对采煤机进行实时监测就势在必行了，因为这样不仅能够避免故障发生，而且还能使采煤机的智能控制得到实现。从当前的实际情况来看，采煤机就已经具有了如位置定位、轨迹的智能规划、自动记忆式割煤、防碰撞避险以及故障自诊断等功能。而且在对精度传感器进行应用之后，采煤机还能实现基于产量需求以及工作环境等信息下的智能调速等功能。与此同时，因为高精度传感器在采煤机上得到了大规模应用，因此，在采煤机上也就能实现记忆截割等智能控制。其中，高精度传感器所收集到的采煤机部分数据有：电机运行的电流与温度；摇臂以及牵引箱轴温；液压系统的压力；冷却水流量；滚筒高度；采煤机的行走速度与定位。

以收集到的这些数据为依据，相关企业就能对采煤机进行远程控制与智能控制操作。除此之外，很多煤矿企业在实际工作中也在采煤机上应用了行走编码器以及高度传感器等高精度传感器，这样不仅使采煤机的科技含量得到了有效的提高，而且还使采煤机的质量得到了更稳定的保障。其中，一个关键的原因就是借助高精度传感器就能实时监控采煤机的状态。

4 结语

现在是自动化的时代，人工智能化技术在生活中的各个领域应用的都越来越广泛，为了更好让这种技术在开采煤矿的过程中得到运用，我们需要建立一个完备的管理系统，将煤矿周围的环境勘测清楚。因此，从整体上看，如果在煤矿采煤机运用自动化技术，那么矿井的自动化发展就有了稳定的保障。而且通过传感器就能实现对各个设备的实时监控，这样就为设备的远程操作与自动化控制提供了依据。