综采工作面智能化采煤技术分析

宋鹏

铁煤集团小青煤矿 辽宁调兵山 112700

1 综采放顶煤工作面的智能化开采方案

1.1 综采自动化控制系统

地面监控中心是整个综采工作的大脑，包含地面计算机工作站、后台服务器、远程操作台等组成结构。以地面监控中心作为控制系统的核心，构建起一套对多种井下工作设备，更加高效便捷进行地面指挥操作、一键暂停/启动体系。

1.2 信息运算处理系统

计算机煤矿系统软件、运算模型等构件，形成智能化开采设备的信息运算处理系统，通过多种视频或音频监测数据的运算，为煤矿设施智能化管理、统一运行调配等提供帮助[1]。

1.3 工作面视频、音频采集传输系统

包括矿井下视频录像系统、语音通信系统等，组成煤矿开采信息的交互体系。借助于视频录像仪、音频采集装置，对井下工作面实施全方位、全时段监控，其中红外传感器可以监测到采煤机位置，视频录像设备将搜集采煤机的工作状况，向地面监控中心进行多种采煤数据信息的即时传输，经由无线网络实现矿井内部工作状况的输送。

2 综采工作面智能化采煤技术的应用

2.1 智能采煤设备

智能采煤设备可以根据实际采煤需求合理切换工作模式，通过传感器收集采煤机及相应支架的位置关系和工作状况，从而预测采煤机的运行轨迹，更好地实现采煤设备与其他辅助机械的自动化作业。智能采煤设备中的监控系统能够及时有效的反馈采煤机的具体工作信息，包括采煤机的作业状态以及采煤机的位置。中心控制平台根据实际工作需要给予采煤机滚筒升降的命令，实现采煤机的远程控制提高煤矿开采的安全性。

2.2 智能液压支架

智能液压机架解决了综采液压支架电液控制系统的问题，使电液控制系统能够真正融入到液压支架结构中，将设备控制器、传感器以及支架机械结构有机地结合在一起，实现机电一体化，提高支架的自动化程度。将液压支架远程操控台设置到监控中心系统中，利用远程控制台对液压支架的行为进行控制，提高采煤机的自动化水平，使液压支架可以跟随采煤机实现自动操控，减少了人力的干预。而且，通过智能平台控制液压支架的升降，可以满足工作面三平两直的要求，实现工作面支架的自动找直，保证支架的工作效果[2]。

2.3 高清可视化技术

在综采智能化综采工作面的建设中，对高清可视化技术的应用，是根据其工作面的作业环境，在进行高清可视化技术的支持设备——摄像仪特征对比分析基础上，通过实现高清云台摄像仪研制和应用，来满足综采智能化工作面的高清可视化技术要求。在高清可视化技术支持下，综采智能化综采工作面开采推进中，能够对其在高清镜头支持下的不同色彩度手动与自动切换功能进行支持，并且针对低照度条件下的高清晰度视频要求也能够有效满足。此外，对高清可视化技术支持下的综采智能化综采工作面建设，还能够借助其煤矿的井下主控计算机以及视频图像接力技术、追踪技术功能，进行视频画面与综采设备的实时追踪，从而对综采智能化综采工作面的远程控制与干预进行支持。

2.4 工作面的交互式监控

在综采面采煤工作中，采煤机、传输机以及液压式支架作为其具体工作中的重要工具之一，对于采煤工作效率的提高有着极为显著的作用。而对它们进行交互式监控，对于煤炭开采工作的顺利进行有着较为直接的影响。通过对相关施工设备的交互式监控，从而使得煤炭企业能够对煤炭开采工作中的各个环节进行严格管控，从而有效减少施工事故发生的概率，切实保障工作效率。全局监控技术和坐标式测量技术作为交互式监控中主要的两种监控技术，对于煤炭开采工作状况的改进有着较为重要的作用。所谓的全景监控技术就是对综采工作面各个工作点的画面进行切换和拼接，从而使得有关管理部门能够对整个工作面进行全面监控，及时调整工作部署，从而有效提高采煤工作的安全性。坐标式测量技术主要是针对施工设备的安装进行监控，从而确保设备安装的准确性，有效保证工作效率[3]。

2.5 对工作面设备的三维虚拟现实技术

三维虚拟现实技术在综采智能化综采工作面中应用，能够通过三维动画技术支持，进行工作面作业开展的三维模型构建，并在对工作面各设备的运行数据融合处理下，建立完善的煤矿综采智能化综采工作面三维监视系统，从而对煤矿工作面的开采情况及有关数据进行实时采集与监测分析，满足煤矿工作面高智能化建设需求下的实时驱动功能需求。此外，通过三维虚拟现实技术支持煤矿综采智能化综采工作面的三维监视系统建立，还能够对煤矿工作面开采作业中的采煤机开采割煤以及支架推溜、煤炭运输、煤层垮落等变化过程中进行有效展现，为煤矿工作面开采作业的有效推进提供良好的支持。

3 结语

智能化技术作为当前采煤技术的主要发展趋势之一，要求煤炭企业能够将现有的采煤技术进行结合，从而实现采煤智能化的实现。另外，采煤技术的智能化还能够有效降低煤炭企业的人工成本，从而有效提高员工的施工安全，有效提高煤炭企业的经济效益。