陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司 陕西神木 719300
摘要：开发无人勘探目标的智能技术和设备对我国煤矿行业的发展具有重要意义。机械化采矿设备技术经历了机械化、自动化、网络化、智能化无人驾驶阶段的发展。目前，机械采煤工作面设备和技术条件都已具备，未来将面临丰富的机械化采煤，在现代化机械化采煤生产中更加智能化是时代的标志。
关键词：煤矿智能化；综采技术；发展与策略
引言
目前，互联网发展迅速，各行各业都面临着新的机遇和挑战，传统工业紧跟社会发展的潮流，争相与互联网技术相结合，向互联网行业转型。当前，中国正处于转型升级和结构调整的重要阶段，互联网技术与传统行业相互融合，从而实现企业转型的趋势已势不可挡。由于煤炭开采产业受安全、环境等因素的制约较大，因此研究综采工作面的智能化技术，实现煤矿的无人开采具有重要的现实意义。
一、综采工作面智能化技术的影响因素
1、环境因素
煤矿综采工作面在开采过程中环境因素是影响煤矿智能化开展的关键因素之一，由于井下开采过程中其顶底板、采高和瓦斯以及煤层倾角问题的存在使井下事故不断发生，为了有效减少人员伤亡，迫切需要进行无人智能工作面的研究和应用。
2、设备因素
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。
3、技术因素
目前我国大部分煤矿自动化和智能化技术水平较低，和工人实际操作的水平相比还存在着一定差距，所以，实现对人的感官以及大脑运转的模仿是实现智能化开采的关键因素。一些智能化技术比如煤岩识别和煤岩分界等技术还处于研究阶段，和人工工作还存在一定差距，对于实现无人开采技术还存在一定距离。
4、管理因素
试行煤矿综采工作面智能化工作必然会改变煤矿的管理模式以及组织机构，传统的支架工和采煤机司机在投入智能化工作后势必将有角色的转换，现场的工作人员也将转到井上远程操作岗位，这种传统的管理方式也是阻碍智能化工作的开展也有一部分原因。
二、综采工作面智能化技术与装备的进展
综采工作面自动控制是综采设备定位的一项重要技术，综采设备可以实现安全感知、工作面正确性控制、线路检测等关键技术。
为了实现综采工作面智能控制，有必要研制一种具有高智能化的综采设备。许多国内外矿山设备制造商已多年生产。在技术创新方面，综合矿山设备与智能化之间还存在较大差距。因此，有必要开发新设备或对原有设备进行改造，增加原有设备的智能化功能。研究关键技术设备的集中控制和远程学习平台，为了解决这一问题的分散控制在低水平、低效率的系统控制设备、环境监测、集成系统的缺陷等等，需要寻找一个集中器远程控制智能和自动化。
1、液压支架智能
目前，液压支架电液控制系统被添加到介质的机械化生产中，并没有真正集成到液压介质的结构中。未来的媒体产品在设计液压支架时应考虑电液控制系统。控制器与支架机械结构的有机结合，是机电一体化的有效支撑产品，降低了成本，提高了自动化支撑。
在中控台中，配置了液压支架遥控器，以计算机控制电液界面的主界面和工作面的视频作为辅助手段。
液压介质的远程控制是在离支架一定距离的情况下，借助控制台进行的。随着液压支架电液综采工作面系统的普及，该支架对后续的顺槽机进行了自动监测。因此，本文的远程控制采用顺式液压自动控制和手动控制相结合的方式。然而，当液压介质自动下降和下降时，可能有必要使工作表面不平整，并“三线直下”。为了实现工件表面的自动调整，还需要确定基板在工件表面上的相对位置。工业的技术想法是使用技术视野，确定相对位移的实时支持，根据系统实时控制表面的工作，实现的一致性的支持工作表面的要求。
2、智能开采机
根据采煤过程、采煤机的要求，智能可定义不同的操作方式，并与载体、输送机等设备进行协调控制。采集了顺式变速器传感器技术，通过检测工作姿态，计算顺式变速器的位置关系，预测了顺式变速器的运动轨迹，实现了顺式变速器与其它设备的协调。智能采煤机可以实现对煤岩的切割和自动检测存储限制的功能。结合采煤过程，满足从动件操作、楔块切割和倾斜的功能要求，是整个工作区的重要设备。
智能控制器在两边都有发送和接受装置，控制器通过通信总线与控制器通信，将数据信号传输到控制器的远程控制端，进行通信，以确保系统的实时化和智能化。
3、输送带智能
为了有效地运输煤炭，需要对刮板输送机的正确性进行检测，对顺槽支架的平整度要求进行一定程度的检测，并实时检测和控制与支架的相互作用及相对位置。为了防止上颚不打滑，有必要对输送机的自定位进行研究。这些功能的实现有赖于智能控制机械的发展。
三、综采面智能化技术未来发展方向
1、煤岩自动识别技术
对于采用放煤工艺的综采工作面而言，要实现工作面开采的智能化，必须研发煤岩放落自动识别技术，建立煤岩放落的数学模型进行分析研究，同时再采用信息技术识别控制算法，为最终实现自动化放煤提供可能。目前，已经有20多种煤岩分界传感系统存在，包括记忆程序控制系统、振动频谱传感系统等，但是這些系统仅仅停留在理论阶段，在实际生产中未能成功应用。井下错综复杂的煤岩环境条件，增大了煤岩分界面的辨别难度，无法准确判断煤岩分界面，因此实现采煤机滚筒自动调高的关键是研制出精准并有一定分辨率的煤岩分界识别传感器。研究方向是深入研究组合式调高技术方法，国外机型采用最多的技术为记忆智能程控技术，同时在实际中应用最广。雷达探测技术是目前最具发展前景的技术。
2、刮板输送机直线度检测与控制技术
综采工作面和巷道均为狭长型测量对象，大量设备如液压支架等错综复杂地分布于其中，其测量本身就有一定的难度，加之错综复杂的煤层和地理环境，综采工作面设备的非可视测量十分困难。在综采工作面，通常采用地面常规的激光定位技术，但伴随着采煤机切割作业的进行，工作面会产生大量煤尘，进而影响测量结果的准确性，因此不宜采用此技术。测量定位设备本身的定位精度对测量定位技术的要求很高，根据综采工作面需要，角度定位精度要达到0.01°。
3、支持过程视频技术
以采煤机、刮板输送机和液压支架为对象，研究综采工作面的智能化远程监控技术及互联网信息技术，最终实现综采工作面的“遥测、遥控、遥调、遥视、遥信”功能，对综采工作面设备的运行状态进行远程动态监控，实现三机设备的远程控制，对设备故障进行预测，使综采工作面系统能够高效地工作，使操作人员对系统的调控能力增强。
结束语
智能化开采技术是一项综合性技术，不仅包括煤矿本身的技术外，还涵盖了外学科和跨专业方面的知识，是一项综合性前沿技术，将是我国未来煤炭行业重点发展方向，也是一项推动煤矿综采技术的发展、转型升级的一项重要举措，随着人们对安全性认识的提高，也是解决煤矿面临安全、效率和人员成本的一项重要途径。
参考文献：
[1]黄曾华，苗建军．综采工作面设备集中控制技术的应用研究[J].煤炭科学技术，2013，41（11）：14－17.
[2]王金，等．综采工作面智能化技术与装备的发展[J].煤炭学报，2014，08.