煤矿智能综采工作面解决方案

马祥虎

（国能蒙西煤化工股份有限公司棋盘井煤矿东区，内蒙古 鄂尔多斯 016064）

一、引言

煤矿智能综采是当前我国煤矿开采中的全新理念，其主要的特征是在煤炭的采集中，机械化已经达到了百分之九十五以上，从而可以实现煤矿的全自动采集。但是在实际的过程中，煤矿智能综采的效果并不好，主要是在实际的工作建设，很多的时候，都能较好的进行煤矿智能综采工作面的设计，在回采工作中，效率不够高，因此，当前煤矿智能综采中，需要充分的探讨煤矿智能综采工作面的解决方法，从而提升实际的工作效果，在目前来看，此方面的还是主要解决办法，还是要考虑到如何进行设备方面的建设，从而让设备之间的联动更加的紧密，实现煤矿井下综采设备的联动、提高设备间的协同能力的根本途径，这一系统的开发将对提高煤炭产量、降低煤炭开采成本有着重大意义，为煤炭工业走向少人、无人的自动化发展方向奠定基础。实现全自动化的生产，是目前为主，最好的办法，所能取得效果也比较突出，符合实际的工作需求。

二、煤矿采掘中可能存在的问题

（一）人员安全问题

在煤矿的采掘中，可能出现的问题还是比较多的，其中之一就是人员的安全问题。相对于其他的工作而言，煤矿本身就是在地下作业，下层的土壤已经被挖空，因此，在实际的工作过程中需要充分的注重人员的安全问题，因此，在进行煤矿采掘的过程中，我国当前的煤矿企业都在积极的强调煤矿智能综采的建设，希望通过机械化、自动化的方式来解决人员安全问题，让人员从劳动力岗位变成管理和指挥人员，这样可以确保人员的安全，并且提升工作的效率。

（二）勘探方面问题

在当前的煤矿采掘工作中，最大的问题就是勘探方面的问题，主要的原因在于，实际的勘探过程中，地下的情况是复杂多变的，单一的勘探方法并不能非常好的满足勘探的需求，因为矿山内部的情况非常的复杂，在实际的施工过程中，如果不能轻易地了解内部的情况，是无法进行工作的，因为一旦出现问题，可能会引发水灾、火灾、机电运输和瓦斯爆炸等情况，对于实际的工作而言，存在的问题还是比较严重的，这是目前为止，最需要解决的问题之一。

（三）工作面选择问题

在煤矿智能综采之中，最大的问题就是如何进行工作面的布置。其中需要的各类设备非常多，需要建设一个完整的体系才能完成相应的工作。所以，在实际的过程中，各类设备的安排和相应的调整，都是一个比较严重的问题，从本质上来说，会严重地影响到煤矿智能综采工作的进行，所以需要进行有效的调整，从而确保工作面能更好地满足工作的需求。因此，如何进行工作面的设置，才是当前煤矿智能综采中的核心问题，此问题解决不到位，后续的工作也会存在问题。

三、煤矿智能综采工作面解决方案

一直以来，我国的煤矿工作中都存在人员安全问题和开采效率不够的问题，为了更好地解决相应的问题，我国的煤炭企业都在积极的进行工作的强化，通过机械化、自动化的建设来实现煤矿智能综采的建设，保证实际的效果。综采自动化控制系统建立在各单机装备系统的智能化基础之上，单机设备的智能化包括:电液控制系统、采煤机控制系统、输送机控制系统、集成供液系统。并构建了高速通信、可视化及设备远程控制自动化平台。

（一）单机装备的智能化控制

1.液压支架电液控制系统

煤矿智能综采工作面的建设中，还是要以设备为核心，不同的设备能起到的作用是完全不同的，在进行相应的开采过程中，首先要完成的就是支架的建设，通过支架可以很好地提升实际的工作效果，从而确保煤矿智能综采的效果不断地提升，更好地满足人们的需求，这是目前为止，最好的办法。电液控制系统功能主要有:在控制器界面或上位机界面上显示立柱工作压力、推移行程、采煤机位置方向、工作面高度、支架姿态和护帮板状态;单台支架可实现“降、移、升”自动控制;通过红外线检测系统实现跟机自动化;具备支架初撑力自动连续补偿功能;能够实时监测工作面矿压，控制顶梁和顶板平行，保障支护质量;通过对工作面以及超前支架的立柱压力进行分析，实现矿压分析和对顶板初次来压和周期来压进行预警;电液控制系统须向综采自动化控制系统开放自动跟机启停功能，通过液压支架电控系统、远程控制、姿态监控、矿压在线监测、智能降尘、乳化液保障系统等关键技术，保证综采自动化控制系统可在巷道监控中心实现对液压支架自动跟机的远程操作。

2.采煤机控制

在煤矿智能综采工作面中，采煤机是其中的核心部分，主要是强调采煤机的实际工作效果，从而更好地提升采煤机的运行效率，是目前为止，最好的采煤机运行的最好办法，能起到的效果也比较明显，因此在当前被广泛地应用，其中控制的部分是采煤机的工作核心，如果控制功能不够出色，后续的工作也就难以展开，所以必须要格外的关注此部分的问题，才能提升实际的工作效果。采煤机具备按钮控制和无线遥控等功能，通过采煤机姿态监测、记忆截割与远程控制技术等关键技术；实现工作面自动化开采工艺、集中监控、全工作面一键顺序启停、故障自动顺序停机、三机协同控制等关键技术。

（二）智能化控制平台

1.工作面通信平台

在煤矿智能综采的工作面建设中，还需要充分地考虑到工作面通信平台的建设，通信才是其中的关键，通信的效果越好，地面就能越早的了解地下的情况，从而发出相应的指令，确保相应的指令发送是符合实际需求的，能正确的表现出具体的工作状态，这将有利于提升实际的工作效果，并且也能实现对地下情况的有效掌控，因此被广泛地关注。利用工作面以太网，在正常生产的情况下，可通过记忆截割和自动跟机减少工作面人员，工作面机头、机尾各一人，转载机头一人；工作面内2 人巡查干预，地面集控中心配置1 人，负责在记忆截割和自动跟机过程中进行巡检和集成控制。

2.工作面可视频化平台

为了更好地掌握井下工作面的情况，当前也出现了工作面可视频化平台的建设方法，这对于煤矿智能综采工作面的强化有着决定性的作用，主要是可以非常好的了解工作面情况，并且真正的明确知道下面的情况，从而不断地提升实际的效果，是目前为止，最好的办法，所能起到的作用也比较直接，因此非常的关键，是当前的全新建设内容之一。每6 架支架安装1 台与工作面平行的监控支架用本安摄像仪，每2 架支架安装1 台与工作面垂直的监控煤壁视频用本安摄像仪，在具备上述监控要求外，在刮板机机头及监控中心各安装1 台本安摄像仪。本安摄像仪通过工业环网将数据传输至本安显示器，实现4 台摄像仪图像一次显示，且能够根据采煤机位置进行视频自动切换，通过智能化工作面的建设及信息化手段的应用，实现了综采工作面设备数据云端存储、故障推送、历史查询、多终端支持、访问控制等功能，通过数据分析，便于设备故障的诊断。地面人员通过手机APP、视屏联络等方式，能够实施了解井下生产及设备运行状况，实现信息化智能管理，提升了管理效率。同时将数据传输到地面生产指挥中心显示并保存。

四、结语

综上所述，煤矿开采工作是常见的能源开采工作之一，其本身存在一定的难度，主要是因为在开采工作过程中，可能会出现人员安全问题等，从而影响到煤矿开采工作，为了更好地解决相应的问题，当前最好的办法就是进行煤矿智能综采的建设，通过全机械化生产，来实现煤矿的开采，一方面能保证人员的安全，另一方面，也能尽可能地提升开采的效率等，整体来说，效果非常好。但是在实际的煤矿智能综采中，也存在工作面方面的问题，如何设计工作面，让工作面能达到效率最大化，一直是煤炭企业关心的问题。