煤矿综采工作面自动化技术研究

发表时间:2020/9/8   来源:《中国电业》2020年3月9期   作者:桑琳琳
[导读] 本文将简要阐述煤矿综采工作面中的自动化技术及其有效发展策略。
        摘要:煤矿的开采工作往往发生于恶劣的环境中,采用自动化技术,能够有效提升煤矿综采工作的技术含量,有效减少人工劳动量,促进煤矿开采工作效率的显著提升,更好地保障工作的高效、安全。本文将简要阐述煤矿综采工作面中的自动化技术及其有效发展策略。
        关键字:煤矿;综采工作面;自动化;技术研究
        引言:煤炭的开采工作作为一线工作内容,受到开采环境影响,存在着较多的安全性与技术性问题。在煤矿综采工作中,有效引进自动化技术,不仅能够提升采煤效率,更能够有效提升工作的安全性,对于促进煤矿生产发展具有重要意义。
    一、综采工作面自动化系统的组成
煤矿的综采工作面自动化系统主要是通过引进先进的自动化控制技术,将综采工作面的主要工作设备进行有效的连接,利用程序优化各项设备的控制内容,提升煤矿开采整体的工作效率与安全性。其中,所涉及到的主要设备有主采机组与转载运输两大部分。主采机组是由刮板、乳化液泵站、液压支架以及采煤等相关设备组成,而转载运输主要是由转载、破碎以及皮带输送等相关设备组成。乳化液泵站是液压支架的动力源,主要是以喷雾形式提供冷水和压力水,液压支架作为综采工作面的主要支护设备,其发挥的作用主要由支架种类决定。
例如,端头支架主要用于煤矿端头处空间巷道的支护,而超前支架则主要应用于巷道两侧的支护。输送机能够跟随综采工作面进行自动移动,破碎机处于转载机上部,主要作用是将煤进行粉碎,转载至皮带机上进行运输。整个自动化系统主要采用程序控制,其核心在于使各项主要设备实现协同运行,所采用的技术主要有刮板推进、岩石与煤层分界以及故障诊断等技术,从而实现煤矿综采工作的工况检查、故障诊断等各项应用功能。
    二、综采工作面的自动化技术分析
煤矿综采工作面的自动化系统中所采用的主要技术可以分为三类,分别应用于采煤机、运输机负载以及液压支架的自动化控制。其中,对采煤机进行控制时,主要通过对计算机存储参数进行有效设定,以实现采煤机的牵引控制、滚筒控制等多类自动化运行,通常情况下,其控制方式主要是由煤矿的实际地质情况决定。
例如,在完成第一次割煤时,可以通过对各项技术参数进行及时存储与分析,在后续工作中进行技术参数对比,以合理设定并调整程序限制,实现对割煤储存尺寸的有效控制,保证综采工作的安全性与准确性。对于输送机负载进行自动化控制,可以通过有效采集电机工作电流以及刮板链条所承受的拉力大小的变化情况,从而实时了解、掌握负载的变化情况,基于自动控制系统,合理调控采煤机的传输速度以实现负载的有效控制,一旦负载过大时,系统将会发出相应信号,并降低传送速率或停止工作。


    三、综采工作面的自动化技术发展策略
(一)完善系统组成,提升自动化应用水平
为了有效提升煤矿综采工作面的整体自动化水平,需要积极完善系统组成,树立系统设计理念,通过全面考量所有运行设备的实际功能与衔接,提升整体自动化的应用水平,从而促进煤矿开采工作效率的有效提升。
例如,在进行自动化系统设计时,可以将所有的运行设备作为统一的整体进行全面部署与程序编程,以使系统中各项设备能够实现有效协同,并顺利完成各项功能的衔接,比如,可以将采煤机、输送机等运行设备,按照整体运行过程进行整体程序设计,使其可靠受控于整体性的测控系统,实现工作有机、协同式运行,共同参与煤矿的回采工作。另外,可以在配套基础设备合理运行的基础上,增设监测控制设备与程序,实时了解各项设备的实际运行情况,集合煤矿开采的实际地质、环境变化,及时调整相关程序,优化自动化系统的整体应用水平。
(二)强化局部设计,提升整体控制协调性
为了进一步提升煤矿综采工作面各项功能的协同性,需要在完成整体系统设计后,在一定程度上有效弱化局部设备的控制,增加对局部设备执行力、通信以及保护等相关功能的设计,有效提升整体控制的协调性。
例如,可以在煤矿自动化系统中定点增设传感器设备,将其组成对综采工作全过程覆盖的实时监测,通过在各个局部设备运行过程中不断采集运行信息,更加准确地了解各个运行设备的实际运行状态、速度以及位置等信息,并结合煤矿的实际地质参数,利用计算机控制,在信息回传过程中进行运算与分析,从而更加准确、有效地判定各项局部设备的动作情况,在保证设备能够独立运行的前提下,优化系统运行的配合效果。另外,可以设定紧急启停等相关程序,当监测局部设备发生运行异常或者故障时,自动化系统能够准确进行判定,自动按照既定的应急程序,停止相关工作面的各项设备,以保障煤矿开采的安全。
(三)注重程序优化,保障系统运行可靠性
与人工操作不同,自动化系统在运行过程中,主要是按照相关程序设定实现各项功能的有效控制,并不将运行设备作为主体,而是将整个自动化系统运行流程作为核心,因此,在进行系统整体设计时,需要充分重视程序的设计与优化,以保障系统能够可靠运行。
例如,可以组织程序设计人员深入煤矿开采的工作现场,实地了解现场的地质情况以及各项设备的工作原理与运行状况,进一步优化整体性的程序设计,实现各个运行设备之间的合理配合。同时,可以积极听取采煤工艺等专业工程师的的意见,以实际操作经验为基础,优化割煤、装煤以及运煤等各个程序环节的程序设定,从而有效提升煤层的回采效率,保障整体运行的安全可靠。
    总结:加强对煤矿综采工作面的自动化技术与系统的研究,对于提升采煤技术水平,保障生产安全性具有重要意义,需要结合煤矿实际环境,优化程序设计,提升系统运行的协同性,有效降低作业风险,促进煤矿开采工作的持续发展。
参考文献:
[1]. 王昙.煤矿综采工作面自动化技术的应用[J].数字通信世界,2020(3):193-193.     
[2]. 徐玉晨.煤矿综采工作面无人化开采技术研究[J].山东工业技术,2019,291(13):101.  
[3]. 王祥.煤矿综采工作面智能化技术及装备发展研究[J].冶金管理,2019,367(05):88+90. 
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: