煤矿岩巷快速掘进的自动化技术研究与应用

文/刘贵心

科学技术不断地发展，在煤矿岩巷掘进方面，应用自动化技术也更加广泛，有效运用自动化技术，既能够将煤炭行业自动化水平有效地提升，又能够使煤炭事业发展很大程度地促进，在煤矿岩巷快速掘进工作中运用机电自动化技术，也是人们进行广泛探讨的重要课题，所以，分析和研究煤矿岩巷快速掘进应用自动化技术非常有必要。

1 煤矿岩巷快速掘进工作自动化系统

对煤矿岩巷快速掘进工作自动化系统进行分析和研究的过程中，应该将煤矿岩巷看作是控制对象和一个整体，并且设置煤壁为输入，设置原煤和煤巷为输出，分析和研究的过程中，很多信号会出现，例如，有些信号不能控制也不能测量、还有些信号不能控制但能测量、还有些信号既能控制又能测量等，这些信号产生的原因，与排水和运输材料以及勘探地质等很多工序有直接的关系。

2 煤矿岩巷快速掘进工作自动化系统范围

我国煤层既复杂又多样，并且煤层厚度也容易发生变化，变化范围在几厘米至几十米之间，所以，煤矿岩巷中通常运用单巷掘进方式，快速掘进煤矿岩巷的过程中，煤矿综合机械化掘进设备包括可伸缩带式输送机、转载机、单体锚杆钻机和悬壁式掘进机，悬壁式掘进机是最重要的机械设备，其无论在掘进工作面的采煤和割煤上，还是装煤等相关工作中，都能够应用，所以，煤矿岩巷快速掘进工作开展中，可以将悬臂式掘进机作为自动化重要机械设备，从而使掘进工作面适用性得以有效地增加。此外，环境对于煤矿岩巷掘进工作也有很大的影响，煤矿岩巷快速掘进工作完成以后，应该有效运用锚网和锚杆联合支护方式，若利用液压支护方式，支护作业与掘进不配套现象便会出现，分析和研究煤矿岩巷快速掘进的工作系统，可以分为相关的控制系统，将煤矿岩巷快速掘进工作面自化系统范围确定，见图1所示。

3 煤矿岩巷快速掘进的自动化技术应用

分析和研究煤矿岩巷快速掘进工作面自化系统范围。既能够了解材料运输和原煤的连续化，又能够发现煤矿岩巷快速掘进工作面系统中安全保障系统等相关环节，所以，必须要实现煤矿岩巷快速掘进工作面的自动控制系统，致使各个环节无论在结构和功能上，还是工艺上，都能够互相促进和互相配合，致使煤矿岩巷快速掘进工作面整个系统平稳高效的运行得以有效地促进。

若想将煤矿岩巷快速掘进工作面自动化控制有效地实现，必须应用一些机电自动化技术将相关的问题解决。

3.1 掘锚机组自动化技术

煤矿岩巷快速掘进工作的地质条件很复杂，环境也比较恶劣，所以，对于煤矿岩巷快速掘进工作很容易产生负面的影响。这种情况下，为了将支护和掘进两个工艺能够顺利地进行，煤矿岩巷快速掘进工作面的自动化得以实现，应该有效运用掘锚机组的自化化技术，既能够将掘进割煤速度有效地提升，又能够支护煤帮和顶板。

3.2 锚杆支护自动化技术

由于重型机械设备和瓦期涌出量以及工作面产量，对煤矿岩巷快速掘进都有影响，所以，维护煤矿岩巷道必须要加强，巷道的断面应该加大，但是巷道断面太大，对巷道稳定性会有影响，为了将以上问题有效地解决，应该运用以下2种措施：

（1）掘进机构与锚杆钻臂自动控制有机地结合，既能够使锚杆钻臂临时快速自动化有效地实现，又能够将永久支护自动化实现；

（2）分析和研究大断面煤矿岩巷的原理应该加强加大，从而使锚杆支护自动化得以有效地实现。

3.3 掘进机自动化技术

控制掘进机自动主要有自动纠偏和自主定位以及自动截割三种，为了使煤矿岩巷快速掘进工作面的稳定生产能够得以有效地保证，可以有效运用液压和电子等相关技术，致使煤矿岩巷快速掘进工作面的自动化得以实现。

3.4 运输自动化技术

从当前来看，我国煤矿岩巷快速掘进工作面，运输原煤的过程中，一般利用皮带集中对系统进行控制，将来若想将运输原煤自动化水平提升，运输胶带应该改造，从而使消耗支护材料减少。

3.5 传输掘进工作面信息技术

由于煤矿环境比较恶劣，煤矿岩巷掘进工作面的自动控制，传输高效和精准以及实时信息的功能都应该具备，所以，煤矿岩巷快速掘进工作面机电自动化系统，若想将传递信息有效地实现，应该将网关合理地选择，再运用实时环网交换机和其他的设备，将所要传递信息与以太环网接入，从而将煤矿岩巷掘进面各种信息有效地传输。

图1：煤矿岩巷快速掘进工作面自化系统范围

3.6 安全保障系统监控技术

在煤矿企业中，安全保障工作至关重要，若想将煤矿岩巷快速掘进的安全保障工作做好，应该将机械设备和环境因素作为出发点，既要有效运用机械设备监控煤矿岩巷掘进工作面，又要加强监控煤尘和粉尘以及瓦斯等环境因素。

4 总结

综上所述，在煤矿岩巷快速掘进工作面中，应用机电自动化技术至关重要，随着我国科学技术和煤矿工业的不断发展，机电自化技术也会不断地提高，从当前来看，在煤矿岩巷掘进工作面上应用机电自动化技术，还需要继续进行研究和探索，从而使煤矿事业健康可持续地发展。