陕西彬长胡家河矿业有限公司 陕西省咸阳市 713600
摘要：随着煤矿产业的快速发展，为进一步提高煤矿开采水平引入智能化技术能够提高煤矿开采效率和质量，能够缓解传统煤矿开采中复杂环境下人员、设备的干扰。基于此，文章对煤矿智能化工作面建设现状进行分析。
关键词：煤矿智能化；工作人面；智能建设；煤矿开采
引言
煤矿行业作为风险性较高、工作量较大的行业，其智能化技术应用需求是比较高的，在日常工作中大量应用各种机械设备来辅助我们进行开采运输工作，但是这样机械技术始终无法脱离人工控制，在很多情况下需要大量人工介入，所以在现代化煤矿工业发展过程中，智能化技术的应用受到广泛重视，在当前智能化技术发展速度相对较快，诸多技术已经比较成熟的状态下，智能化技术在很多煤矿机械工程中大有可为。
1智能化综采工作面系统的主要内容
第一，无人操控模式，在工作面之外针对不同的区域范围内，对机电设备的运行状态进行合理的操控，进而可以有效完成各种煤矿开采工作，其中重点包含了煤矿的挖掘、装运以及煤矿巷道的支护处理工作等；第二，工作面当中有少量的工作人员，但是不针对设备进行直接操作，仅负责设备的巡查以及检测工作。煤矿综采工作主要运用的是综合机械来进行采煤，依照机械所完成的采煤装卸处理，通过运输机和液压支护设备来进行相应的运输以及支护处理，在实际的工作过程当中，依照工程实际的开展状况以及机械化的操作范围，将综采工作面可以分为狭义和广义2种不同的形式。其中从广义的角度上来讲，煤矿综采工作面当中重点包含了煤矿资源的运输项和风口巷，其中还涉及到了大量的煤矿开采设备；从狭义的角度上来进行分析，煤矿综采工作面当中包含了刮板运输机、端头支架设备以及相应的液压支架设备等。
2煤矿智能化工作面建设存在问题
2.1设备问题
在实现综采工作面智能化开采过程中，对设备的要求很高，其中要求设备具有较强的稳定性，具有较强的可靠性以及具备自动化水平的要求，井下采煤机必须具有在线监测和故障自诊断的能力，可以利用记忆功能实现切割，液压支架的电液控制系统应该具有围岩自应力和全工作面可以自动跟机的功能，另外综采工作面智能化开采需要利用手段来及时获取工作面的工作情况以及设备的运转情况，这样的要求提出就必须对设备的通信方式、监控的延迟性质以及视频的系统效果都提出了更高的要求。
2.2环境问题
当前，煤炭开采的智能化综采工作面系统尚不稳定，还存在许多不得不解决的问题：一是煤炭综采的工作环境较为恶劣，煤炭开采的工作环境常常是位于几百米以下的地面深处，环境闷热潮湿、粉尘多、光线弱，煤炭开采人员难以在如此复杂艰难的环境中工作，而综采系统的传感器的反应速度和可靠性都会受环境的制约，难以向地面传达最真实可靠的数据。二是煤炭开采的地质环境十分复杂，稳定性弱，相关技术难以在复杂环境中实现普遍应用，各矿区的实际情况也并不相同，技术运用难度大。
2.3智能化问题
智能控制系统不仅要具备强大的信息采集能力，同时还需要对相关数据进行详细的分析，在这种情况下系统判断的准确性直接影响了后续作业的安全性。矿井内部本身空间比较狭小，加上机械设备本身比较大，留给其进行判断分析的空间比较小，其所采集到的数据以及分析结果是否全面、是否能够满足进行作业调整的需求，这些都是其主要技术难点。而如果采用程序化运作又面临着自动化程度高智能化程度低的问题，采用程序控制系统进行机械设备的控制在智能化程度上就比较低，在作业过程中仍需要技术人员时刻观察作业情况，作业效率难以得到有效提升。
3煤矿智能化工作面建设措施
3.1引进智能化设备
智能化综采工作面系统的集成主要是以综采工作面智能控制系统为核心，同时将采煤机控制系统，支架电液控制系统、工作面”三机”通信控制系统、运输控制系统、泵站控制系统和供电系统进行集成，最终实现对综合机械化采煤工作面设备的协调管理与集中控制。集成系统在地面的调度中心建立综采工作面检测控制平台，以实现工作面的设备检测、诊断和数据分析、数据发布等功能。第一，液压支架智能化控制系统是在支架电液控制系统的标配基础上通过增加多种传感器的方式来实现支架的智能化控制功能。其配置有支架控制器、驱动器、传感器和各种信号转换器、地面监控中心服务器等各种仪器。第二，采煤机的智能控制系统通过工作面的视频系统来实现对采煤机的定位和视频跟踪，其能通过工作面的巷道远程操作台来控制采煤机的速度，能使采煤机依据特定的速率和程序来自动运行，同时工人根据采煤机的具体运行情况在需要进行人工干预时及时采取措施。这种智能化操作系统要求采煤机具有更成熟和强大的功能，如参数检测功能、感知和控制功能、定位功能、主动式采煤机与运输系统的状态自动协调的功能，紧急闭锁功能等。第三，刮板输送的智能控制系统是以工作面刮板输送机、转载机和破碎机等机器综合利用为基础的在线监测集中控制系统，其具备检测减速器和电动机温度、降压启动双速电动机、“三机”启停和软启动集成控制等多种复杂功能。第四，泵站智能控制系统是配置有各种传感器来对泵站进行状态预警与保护，具备电控液压等功能，能够实现乳化液泵站的空载启停、系统压力波动的最小化及系统瞬间供液最大化的智能控制系统。
3.2生产安全监控智能化
在煤炭开采作业中，安全管理始终是工作的重点，在进行安全管理工作的过程中大量应用传感器技术以及智能报警技术，通过传感器探头对井下关键部位气体环境、震动、湿度等各项参数进行实时感应来实现对井下环境安全的判断，一旦有任何一项数据指标超出正常范围，安全控制系统将会进行报警并提示哪一区域出现了何种不安全情况[4]。而在未来发展过程中相关监控系统不仅应该实现可视化的视频显示形式，同时还应该根据传感器数据感应来实现分区安全监管控制，在安全监控的同时实现自动化处置。
3.3积极引入人工智能技术
在未来的发展过程中，随着我国人工智能技术的发展速度在加快，煤矿重点工作面当中的无人化开采技术的操作方式，以及实施流程将会出现非常明显的转变，在智能化煤矿开采技术方案当中衍生出了更多的新型智能化控制技术，比如信息传输技术、地质结构分析技术以及综采工作当中的远程设备定位技术等，通过这些先进的控制系统的合理应用，可以充分保证整个综采工作面无人化开采技术方案的高效化实施，同时还可以充分保证各个环节的工作设备以及相关的自动化器械安全稳定工作和运行，大大提高了整个综采工作面的整体开采质量以及开采效率。现阶段，我国煤矿开采技术的发展速度不断加快，在后续的发展过程当中煤矿开采单位将会不断朝着更深层次的地质条件当中来进行开采，必须要对先进的开采技术以及开采设备进行研发和应用，有效推动无人化开采技术方案的高质量实施，比如在煤矿综采工作面当中可以将液压设备和采煤设备之间进行结合应用，为无人化煤矿开采技术的顺利开展打下了良好的技术保障，有效推动我国煤矿开采产业朝着更加智能化的方向上发展。
结语
综上所述，智能化的煤炭综采工作面系统是条件适宜的煤层高效开采技术的发展方向，智能化、自动化、安全高效的煤炭开采理念是时代发展的需要，为满足时代发展需求在日后煤矿产业应该更加关注智能化技术应用，结合先进的技术工艺实现工作面智能化的全面发展，为我国煤矿产业建设奠定有力的支持。
参考文献：
[1]黄乐亭，黄曾华，张科学.大采高综采智能化工作面开采关键技术研究[J].煤矿开采，2016.21（02）：5-6.
[2]李铁莲，罗昌绩，矿井综采工作面自动化系统方案研究[J].能源与节能，2014（08）.
[3]付国军.自动化综采工作面概念探讨[J].工矿自动化，2014（06）.