煤矿综采工作面自动化技术的应用

王 昙

（天津华宁电子有限公司，天津 300385）

1 煤矿综采工作面自动化技术的发展现状

综采工作面是煤矿开采的重要生产工序，它的运作涉及到大量的设备，每台采煤设备通过硬件设施和软件系统的相互作用，完成采煤的工作。综采工作面的自动化技术的应用是一项整体性的工作，综采工作面目前需要多达200台设备和200组支架同时运转，以满足生产的需求，可见自动化技术落实的难度之大。科学技术的发展，自动化技术不断创新研发，在地质条件允许的范围内，综采工作面实现了自动化生产，预示着煤炭开采进入了全新的时代。在实际的落实过程中，综采工作面自动化运用也遇到了各种困难，这就要求相关的工作人员，正确面对运行中的问题，不断提高自己的专业技术能力，积累实践经验，全面提高和落实综采工作面的自动化程度。

2 煤矿综采工作面自动化技术的分析

（1）支撑技术自动化。传统的煤炭开采中，大部分情况下都是利用四连杆液压支架完成煤矿的采煤工作，这种方式可以达到预期的支撑效果，但是美中不足，四连杆液压支架的自重非常大，并不适用薄矿层的开采。薄矿层的开采需要调整四连杆液压支架的结构，促使其可以支撑住油缸，还能对油缸两端铰接顶梁和底座进行有效的支撑，改良后的支撑技术，不仅能够控制油缸的位置，还能够控制顶梁的状态，经过以上的调整和改良，这种架构不仅增加了支撑的承重量，与此同时还保证支撑结构总体的平稳、安全，达到了提升加固的目标。这种支撑架构需要实现对支架的自动化控制，要运用红外线的发射和接受设备辅助实现。如此一来，支架能够满足自动化控制的要求，并且符合采矿设备对位置的要求。另外，采矿机械装备要依靠线缆连接传输信息，线缆长期处在复杂恶劣的环境中。为了确保线缆传输的安全和稳定性，在支撑结构上安装摄像头，不仅对线缆系统提供了实时监控，也实现了支撑结构的可视化操作。

（2）采矿机自动化。在薄矿层的开采过程中，受到采矿设备的限制，导致薄矿层的开采量占比很小，采矿机需要利用机身和自重都相对较小的设备进入巷道，尽可能的避免采矿机器斜切进刀进行开采工作。传统旧式的采矿机通信系统不发达，自动化的水平低，无法实现监控开采，薄矿层开采技术落后导致薄矿层的产量很低。综采工作面自动化技术的应用，全面优化了采矿机的机械设备和软件系统，并且构建了双向通信系统，实现了采矿过程中的数据收集、处理，精确的转子转速的计算，从而有效掌控了采矿装备的牵引速度，提升了煤矿的开采效率。然而采矿机自动化技术的全面实现要将监控中心、载波信号和采矿装备的传送机信号有效的联系在一起，形成集中化把控管理，降低运行成本的同时，实现高质量的管理。

（3）可视化技术。视频监控系统的应用实现了工作面无人化操作，为提高采矿的质量和效率发挥了不可替代的作用。视频监控系统以太网为通信的载体。通过科学布点配备摄像装置，实现对工作面的全范围的实时监控。视频系统在运行过程中，可以实现360度全视线、全方位搜集设备的运行速度、方位、角度等，并及时传送给集中控制中心，从而实现集中显示视频画面。

（4）电控技术自动化。薄矿层相比中、厚矿层，矿顶层薄，可利用的空间狭小，造成采矿作业风险加大。开采过程中，电源箱耦合器和其他相关设备必须要重叠安装，才能满足薄矿层的开采条件。若设备安装符合相关的可靠、稳定性标准，利用分散监控模式，实现了开采工作的顺利开展，同时还能确保工作人员的生命安全，提高了自动化控制的水平。

3 自动化技术的应用

（1）经济效益和安全性。综采自动化技术的广泛运用，使采矿作业的操控程序更加简便，有效降低了各种安全事故的发生概率，促进煤炭开采行业的发展。自动化采矿技术实现了对整个采矿生产作业的监控和远程操作，提升了采矿作业的安全性。据相关调查显示，就自动化技术初期投资与产能相比较而言，螺旋采矿设备、支架的支撑技术的广泛推广，导致自动化技术的初始投资是传统采矿投资的1.7-2倍，有效提升了煤矿开采的产量，实现了企业的利益最大化。

（2）应用效果。综采自动化技术的有效运用，利用支撑结构、供液系统完成了采矿作业安全、稳定、快速的转移，确保采矿作业的安全性，为开矿企业创造了良好的经济效益。远程监控操作系统的实施，在监控室完成对工作面的切割、移架等工序监控和操作，有利于煤矿开采的持续发展，保证了人员工作的生命财产安全，减少灾害事故的发生。薄矿层的开采受地质影响大，地形的特殊性、地质结构的复杂性、包括断层现象都会限制自动化采矿技术发挥作用，未来综采自动化技术的研究，如何在复杂的条件完成开采工作是需要重点研发的方向。

（3）推广价值。综采自动化技术在采矿过程中的应用，大大提高了采矿作业的工作效率，为采矿企业创造了更大的经济利益。在实际的采矿工作中，相关的技术不断提高和优化，满足了采矿层的采高要求，坚持“斜板直行侧推”原理，调整输送机的高度，提高装载率。综采自动化技术的广泛运用，使复杂的采矿工艺简单化，有效控制生产成本，采矿作业的安全性也得到提升，降低了事故的发生率。远程监控系统有利于对采矿作业实时监测和可视化操作，有助于采矿业的安全、稳定、高效的发展。

4 结束语

社会和时代的不断进步与发展，增加了对能源的需求量，能源开采的效率受到社会越来越多的关注，煤矿综采工作面自动化技术的运用，提高了煤矿开采的生产效率，符合当代社会的发展需要。自动化采矿系统增加了开采的安全性，减少安全事故的发生，还实现了对综采工作面的远程操控，为采矿的安全生产提供了有利的保障，有效促进煤矿开采行业的可持续发展。