我国智能化采煤技术现状及待突破关键技术分析

摘 要：智能化时代背景下，智能化技术的应用愈来愈广泛，将智能化技术和煤矿开采相结合，有助于创新煤矿开采的形式，提高煤矿开采的质量和效率。“互联网+”以及大数据技术和人工智能技术，在诸多领域都得到了广泛应用，大大的改变了人们的生活以及生活的方式，煤矿资源作为满足人们生活以及工作需求的关键性能源，在前期的开采环节，需要提高开采的效率，保障开采的安全性，这就对智能化开采技术的应用需求大大提高。

关键词：智能化采煤;煤矿开采;开采技术

智能化的煤矿开采技术可以实现综合开采设备的全自动化操作，从而达到可视化远程控制状态。我国对煤矿开采技术的智能化研究开发，已经有了很大进步和发展，特别是十二五以来，我国不断从技术先进国家引进经验并加以学习，并在此基础上不断研究创新，现已基本实现煤矿开采技术的智能化。

1煤矿智能化开采的需求

煤矿资源的开采过程中，传统的方式主要是以人力资源为主，但是在煤矿开采中存在的安全隐患也比较大，常常在煤矿开采中发生安全事故，造成人员伤亡。煤矿生产中的安全措施虽然愈来愈完善，但由于煤矿水以及瓦斯等因素的不确定性，仍然对煤矿开采的安全造成了很大的威胁。受到煤矿开采而带来的人员伤亡安全事故不时发生，给人们的生命安全以及财产安全造成不可挽回的损失。面对这一现状，煤矿开采中对智能化关键核心技术的应用需求不断增高，煤矿生产中采用智能化技术，能大大减少人员的参与，这对保障煤矿开采的质量有着积极意义，能最大程度减少人员的伤亡损失，提高煤矿开采生产的质量和效率。

2智能化采煤技术应用措施

2.1智能控制液压支架

液压支架是采煤工作面的一项重要内容，目前对于采煤工作面来说，液压支架在具体应用期间能够采用采煤机，实现支护动作和自动推进，液压支架在具体应用期间的智能控制主要体现在以下几个方面：（1）采用计算机程序控制系统取代传统的人工控制方式，通过对这一技术的应用，能够实现自动移架。液压支架传感器在具体运行期间将液压支架位姿态信号及时传输给计算机，然后通过对电液阀控制液压支架，达到最终作业的目的。（2）综采工作面液压支架能够依据采煤机截割位置实现自动移架、自动喷雾、单架控制等多项功能。如果在进行采煤时，若工作面地质整体情况发生了显著改变，通过对远程监控中心进行应用，采取人工方式对液压支架进行适当干预，从而保证液压支架在运行时能够采取自动化方式完成相应操作。（3）在进行采煤作业时，如果遇到作业面煤壁片帮，或者顶底板松软问题时，采用的自动跟机在运行时，受多项因素影响，经常会出现护板整体支护效果较差，支架胎底动作无法顺利进行等问题，以上问题的出现会导致移架接后，大量的煤堆积在架前，会发生扭架问题，这会对煤矿开采作业的进行造成不良影响，不仅会降低煤矿开采效率，甚至会引发安全事故，会造成巨大经济损失和人员伤亡。针对这一问题，要将行程传感器和压力传感器安装在采高作业面支架一级防护帮铰接处，自动移架增设了自适应控制功能，能够完成各项工作开展的合理控制。（4）煤层顶底板倾角较大作业面进行采煤时，受周围环境影响，具体采煤期间，容易导致液压支架在应用时发生倾斜、错位、挤咬等多项问题，情况严重时甚至会发生倒架事故，这将会造成经济损失，以及人员伤亡。而采用智能協调液压支架，由于支架上安装了倾角传感器，通过对其的应用，利用在线方式感应倾斜参数，将调斜液压千斤顶安装在支架底座，若液压支架出现在过山或退山时，通过自动方式升起支架底座倾倒侧采用的千斤顶，同时，要与降架作业的开展相互配合，完成上述作业后，对采用的支架进行调整，让其迎接山顶，能够更好的完成煤矿开采作业[5]。此外，煤矿开采期间，液压支架在推移期间误差会不断累积，从以往煤矿开采经验来看，切割三个循环，煤壁平直度就会发生弯曲，此时，必须要停止开采作业，要对支架位置进行调整，对直线度进行校正处理。从现阶段我国煤矿开采的整体情况来看，液压支架调直通过采煤机惯导定位、激光雷达扫面不同方式，精准测量刮板输送机弯曲度，在具体作业期间，全面配合自身位移反馈和差值计算法，完成对液压支架具体排列情况的调直处理。（5）煤矿开采时，支架处于正常支撑状态，顶板在采煤时一旦发生松动现象将会导致立柱下腔压力低于设定值，此时电力控制系统在运行期间，会通过自动方式发送提升柱值，进而将完成对压力的合理补充，直到该压力大小达到初撑力为止。（6）在作业面巷道上构建液压支架集中控制中心，控制中心合理的融入了互联网、通信、远程控制等不同类型技术，形成了机液压支架子自动调控、自动移动、自动调斜、自动调直等各项内容都集中在一体的监控系统中，通过对该系统进行应用，能够通过远程方式对作业面液压支架的全面监控。

2.2加强综采工作面找直技术

在煤炭实际开采过程当中，煤炭表面的平整度以及液压支架的直线度对综采工作面是否稳定会产生严重的影响，这会直接导致产出质量以及产出效率，从而影响企业效益。因此，在实际煤炭开采工作中，为了使综采工作面的智能化以及开采工作运转的稳定性都得到进一步的提升，就需要对综采工作面的找直技术进行改进、优化并加强。通过对综采工作面找直技术的优化，并利用自动化的巡逻检查设备、导航仪以及热成像仪等设备仪器，来实现井下采矿作业全流程的实时动态监控，并对相关设备的运转情况，原煤炭矿石周围的环境等信息进行收集、加工、处理以及分析，监控系统根据最终汇总得出的结论，来控制综合工作面自动修正找直，从而提高整个采矿的工作效率以及产出质量。

2.3远程操作控制管理系统的优化

对于煤炭企业的井下开采工作来说，优化远程操作控制管理系统就显得十分重要。该系统的优化不仅可以提高井下施工作业的安全问题，还可以提高远程人员对综合作业面进行人工干预的效率，所以，在对远程操作控制管理系统进行优化的过程当中，可以更新快捷操作界面，当遇到紧急情况或问题时，地面操作人员通过该快捷操作界面可以根据具体问题或具体情况快速找到对应的操作按钮，从而实现对紧急问题或突发情况做出快速反应，降低安全事故的发生概率，减少企业不必要成本的支出。例如：当液压支架出现丢架或是漏推等情况时，该操作控制管理软件可以快速做出反应并触发报警模式，地面相关的工作人员接收到报警信息后可以根据快捷操作界面快速找到应对该状况的处理按钮，对该问题进行快速处理，并对出现问题的地方进行实时监控，如果是缺架问题，可以通过该系统实现快速补架，从而使得设备能够正常运作，提高煤炭的开采效率。

3结语

通过上述分析，可以看出，随着信息技术的不断发展，云技术、大数据时代的到来，煤炭行业如果想恢复改革开放时期的繁荣景象，就必须紧跟时代步伐，运用大数据，结合云技术将智能化技术运用到开采工作当中。因此，对于煤矿企业来说，管理层要意识到智能化开采技术的重要性，然后积极并大力鼓励提倡煤炭的智能化开采，并对煤炭开采智能化的关键技术进行实时创新，从而使企业紧跟时代潮流，提高企业煤炭开采的工作效率，为企业带来经济效益，提升企业竞争力。

参考文献

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