煤矿综采工作面自动化技术的发展趋势

2019-12-21谢兵

商品与质量 2019年41期

谢兵

珲春矿业集团公司板石煤业有限公司吉林延边 133300

1 煤矿综采自动化体系结构构成

综合开采和综采工作面自动化技术有很多技术支持，主要包括自动化控制技术，传感器技术，故障诊断技术，线性控制技术等各种综合技术的应用。煤矿的综合开采掘和综合开采工作面主要包括五个部分：①采矿机组单位控制区。该区域主要由采煤机，刮板和工作面支架组成，主要用于控制和调节采煤设备。②中转运输控制站。它主要由输送机，破碎机，皮带输送机和液压支架撑架组成。该部分跟随主要采矿单元在工作面控制中心的协调下自动移动。同时，收集所有设备的工作参数和顶板支护参数。③可视频监控体系。主要完成工作面设备和掘进设备的主要监测工作。④通讯调度系统。其功能是在无线覆盖的基础上为工作面的所有空间提供无线全覆盖无线通信系统。⑤各个部分是工作面的总控制区，也是煤矿开采和综合开采工作面的综合控制区。它可以全面管理和控制工作面的工作进度和工作状态[1]。

2 煤矿综采工作面自动化控制结构技术要求

综掘工作面和综采工作面自动化技术是煤矿生产主要组成部分，也是难度最复杂的工作。因此，我们对自动控制技术设计要求回采更高。①综采工作面自动化技术应采用远程集中控制和区域集中控制，对综采工作面的工作进行检测和管理。②控制系统可以直接控制井下的破碎机，输送机和转运机，以及泵站，高压开关和电站的运行。③在远程集中控制模式下，综掘和综采工作面的自动化可以实现对有煤流时输送机运行的控制，无煤流时输送机停止的运行，防止输送机系统频繁启动。④当系统出现故障时，上层计算机监控系统应提供故障诊断和解决方案。⑤在综掘工作面和综采工作面的所有设备均装有过载，短路等保护装置；⑥系统在主要设备上设置视频监控点，例如传送机和采煤机。

3 煤矿综采自动化技术现状

综采工作面是煤炭生产的第一线，也是整个采矿系统中最复杂的部分。大多数采矿设备都集中在这里，并且这些设备相互协作以共同完成采矿工作。没有设备可以独立于其他设备工作，并且设备与设备之间的连接非常紧密。同时，这些设备的运行还需要考虑设备所处的环境和地质条件的影响也是限制煤矿设备运行的重要因素。一个标准的综采工作面需要多达200套甚至300多套设备一起工作，包括采煤机，刮板输送机，液压支架，转载机，破碎机等，其中支架数量超过100套到200，那么多设备一起工作，很难实现完美的协作和自动化。随着自动化技术和煤矿开采技术的发展，可以在一定的地质条件下实现煤矿自动化。在一些自动矿井的试验研究和项目实现中的技术突破的基础上，综采工作面自动化技术已经越来越成熟，并已进入实用化阶段。随着实验项目的持续运行，已经发现问题，设备的性能得到了改善，产品的性能将得到改善，并且标准化的设备将在不久的将来出现。目前，无人的自动全机械化工作面已经安全稳定地运行[2]。

4 煤矿自动化技术的未来发展趋势

4.1 无人工作面自动综采技术

为了实现控制和操作工作面的目的，需要遥感技术，网络信息技术和其他先进技术。进行采煤工作时，最好在工作面前的区域内进行工作。同时，应使用无线技术对生产设备进行远程控制，并有效地实现对煤矿开采过程的监控。矿山机械的自控系统具有三个特点：首先，它可以自我定位。其次，它具有自动导航系统。第三，它具有自动调节系统。目前，中国最先进的支持管理和控制方法是液压支架电液控制系统，它集成了许多先进技术，因此具有许多功能，例如：它可以自动实现各种支持程序的随机链接。新型智能刮板输送机是当今社会刮板输送机最高水平的杰出代表。它实现了独立的管理和控制，同时也在向更好的方向发展。

4.2 工作状态检测与故障诊断系统

目前，中国的采煤机智能检测技术已达到世界先进水平。新型电动牵引采煤机是一种基于微处理器的新型高科技设备，集智能监控和保护系统集于一体。这种采煤机配备了数十个传感器，可以检测近180个参数，并实现人机交互对话，遥控，无线遥控，数据存储和在线监控，实时显示，故障报警等功能和便捷高效实用的功能。我国液压系统的故障检测与诊断技术相对成熟。刮板输送机的故障诊断和状态监测技术可以连续监测刮板输送机各部分的运行状态，进行故障诊断和报警，解决了刮板输送机的启动，功率平衡，过载保护和悬链悬挂等问题。

4.3 灾害预测系统

灾害预测系统可以保证煤矿生产的安全，主要通过传感器收集煤层厚度和空间分布信息数据，并将监测数据发送到控制中心，通过该系统的建立，可以避免灾害的发生并减少不必要的损失。该系统中有许多传感器。当它与地下煤层接触时，它将根据煤层或其他接触面的变化自动进行检测和分析。一旦出现问题，该系统将信息及时反馈给控制中心，并使用预测评估软件和地质信息处理系统提供地质信息，以确保工作水平的生产效率。进行分析。并作诊断，从而避免事故的发生，保证地下人员其他机械设备的安全[3]。