煤矿开采机械装备及自动化技术探讨

2018-02-18郝栋

机械管理开发 2018年4期

郝栋

（山西煤炭运销集团泰山隆安煤业有限公司，山西忻州 036600）

1 我国煤矿开采中常用的机械装备

1.1 液压支架

液压支架是煤矿开采工作中至关重要的一项机械设备，液压支架会利用液体的压力，在矿井下产生支撑力，同时，液压支架能够自动移设，从而实现对井下顶板的支撑和保护，液压支架是液压动力装置的一种。我国把液压支架从国外引进经过不断的研究之后，设计出了属于自己的液压支架，从20世纪70年代开始，就已经开始了对液压装置的研制工作，起初，我国从德国、英国等国家引进了一批液压支架，不断地对其进行研究，到20世纪90年代中期时，液压装置的研究已经取得了巨大的成果。如今，我国早已掌握了液压支架的制作技术，并在此基础上不断进行突破，现在可以生产出高端的液压支架。

液压支架主要用于井下长壁工作面，液压装置的种类繁多，按照其不同的适用范围，可以将液压支架分为很多种。比如，按照煤层的倾斜角度对液压支架进行划分，可以将液压支架分为两种，一种为一般工作面支架，另一种为大倾角支架。当煤层的倾斜角度在8°～25°之间，就属于缓倾斜煤层，这时使用一般工作面支架即可，当煤层的倾斜角度在25°以上时，则属于急倾斜煤层，这时需要用到的液压支架就是大倾角支架。根据液压支架采高的不同将液压支架分为三种，第一种为薄煤层支架，一般来说，薄煤层指的就是厚度在1.3 m以下的煤层，这时的1.3 m指的是在地下开采的煤层厚度，露天开采时煤层厚度在3.5 m以下时，也属于薄煤层。第二种液压支架叫做中厚煤层支架，当地下开采的煤层的厚度在1.3～3.5 m之间、露天开采的煤层的厚度在3.5～10 m之间时，就需要使用中厚煤层支架。第三种为大采高支架，开采厚煤层时，需要使用这种液压支架，在地下开采时，煤层的厚度若在3.5 m以上，则属于厚煤层，露天开采时，如果煤层的厚度在10 m以上，也属于厚煤层[1]。

1.2 采煤机

采煤机是煤矿开采工作中最为重要的一项机械装备，没有采煤机煤矿的开采工作将难以进行，煤矿的开采效率也无法的到保障。采煤机的出现实现了煤矿开采的机械化，减轻了工作人员的工作压力，大大提高了煤矿开采工作的效率。同时，也使得煤矿开采工作变得更加安全。随着科学技术的不断发展，采煤机也不断更新进步，在我国，目前应用的最为普遍的就是电牵引采煤机，电牵引采煤机在使用时，通过电机对采煤机行走机构进行牵引，在科学技术的带动之下，电牵引采煤机的性能和装机功率与以往相比，有了较大幅度的提高。不仅如此，电牵引采煤机中的控制系统也日趋完善。目前，厚煤层的电牵引采煤机运行时装机功率已超过3 000 kW，这对于煤矿的开采工作十分有利，电牵引采煤机强大的动力使煤矿开采工作变得更加便捷，效率也更高。

1.3 刮板输送机

刮板输送机也是煤矿开采工作中重要的机械装备之一，刮板输送机在运作时，以刮板链作为牵引，在槽内对煤炭进行输送。刮板运输机在运输煤炭时，不仅可以进行水平方向的运输，还可以实现倾斜运输，但在进行倾斜运输时，必须保证煤层的倾斜角度在25°以下，当刮板运输机沿着煤层倾斜面向下进行运输时，煤层的倾斜角度要在20°以内。若煤层的倾斜角度过大，在25°以上时，也可以继续使用刮板输送机，只是在使用时一定要在刮板输送机上安装好防滑装置，避免在输送煤炭的过程中发生危险[2]。

1.4 带式输送机

带式输送机也称胶带输送机，不仅被应用于煤矿生产领域，而且还应用于食品、印刷等行业中。带式输送机由机架、输送带、滚筒等装置构成。随着社会的不断发展，人们对带式输送机提出了越来越高的要求，要求带式输送机增加输送距离、提高功率、增加运量等，如今，我国的带式输送机已经取得了一定的发展成果，输送带最宽已经可以达到2 000 mm，输送带最快的运行速度可以达到4 m/s，最大的运量可以达到4 500 t/h，由此可见，未来我国带式输送机的发展前景是十分可观[3]。

2 煤矿开采中自动化技术的应用

随着计算机技术的普及和互联网的发展，信息化成为了我国社会的主要发展趋势，在信息化的背景之下，信息技术发挥出了独特的优势。在煤矿开采领域也开始应用信息技术，最直接的体现就是自动化技术的应用，自动化技术为煤矿开采工作带来了极大的便利，使煤矿开采工作取得了新的突破。

2.1 在液压支架控制中的应用

目前，自动化技术在液压支柱控制中起到了非常积极的作用，实现了对液压支架的自动化控制，摆脱了以往人力操纵的模式，可以使液压支架自动进行升降。煤矿自动化控制系统具有非常强大的实时监控功能，能够对各项设备进行监控，当液压架需要进行调整时，自动化控制系统会对调整内容进行科学分析，自动对液压支架进行调整，这在减小工作量的同时，也极大地提高了工作的可靠性。

2.2 在采煤机中的应用

将自动化技术应用到采煤机中，实现了对采煤机的自动化控制，应用了自动化技术之后，采煤机能够对岩层进行自动识别，比如，在采煤机的行进过程中，它能够对煤层进行判断，判断出煤层属于哪一种厚度，除此之外，自动化技术的应用，还实现了对采煤机的自动控制，工作人员甚至可以对采煤机进行远程操控。当采煤机存在故障隐患或发生故障时，自动化系统会自动发出警报，并对故障部位进行定位，工作人员可以及时、精准的对故障进行解决[4]。