于建龙
新疆哈密巴里坤银鑫矿业投资有限公司， 新疆 哈密 839200
摘要：采煤工作面作为矿井主要的工作场所，开采煤炭时极易出现瓦斯、火灾等突发情况，危及人们的生命和财产安全。就目前来说，采煤工作面仍有很高的危险性，注重对无人采煤工作面开采关键技术的探索与创新极为关键。本文将对煤矿智能无人采矿工作面开采关键技术进行探究。
关键词：采煤工作面；开采技术；无人值守
1 煤矿无人值守工作面开采技术的特点
煤矿无人值守工作面开采技术就是在进行开采的时候工作的环境没有人，实现智能化和自动化，工作人员只需要远程监控管理即可，既可以高效的工作，又可以在工作的时候有效控制避免各种问题的发生，这项工艺就是在人工远程干预的情况下实现多重工艺的技术。智能化主要的功能就是多方位的感应以及高速的信息交流等技术，将工作中的各个方面都集中进行控制，让采煤机可以智能化的快速运行，智能化还是主要体现在工作中各种设备之间的协调运行，可以让工作更加的稳定，采煤工作是比较复杂的，因为煤层是复杂多变的，所以设备之间的协调对这项工作来说是非常重要的，需要根据具体的情况和设备来对运行的参数进行配合改变。
1.1 开采范围大
随着国内对能源的需求量越来越大，煤矿开采也需要逐渐向深部发展，这时候传统的开采技术已经逐渐不能满足经济发展的需要，在深部资源进行开采不仅没有良好的效果，还存在很大的安全隐患。所以就出现了无人值守工作面开采技术来应对深部开采的需要，该技术开采的范围广，对于各种厚度的煤层适应性较强，在短时间内得到了很大的发展，并且在逐渐的推广，相信煤矿无人值守工作面开采技术会有更加广阔的发展前景。
1.2 安全性高
煤矿无人值守工作面开采技术是实现了开采的智能化和少人化、无人化，所以对煤矿的开采来说是降低了伤亡率，保证了开采工作的安全性。
1.3 水平先进
和传统的开采技术相比，无人值守工作面开采技术是非常先进的，更加安全和智能，符合当今智慧矿山及智能化矿井的生产要求，所以前景广阔，发展空间巨大，同时，无人值守工作面开采技术是面向未来的一种技术，它会随着信息技术和自动化水平的提高而不断的完善。
1.4 遵循原则
煤矿无人值守工作面开采技术的广泛应用不仅仅提高了煤矿开采工作的效率，还对煤矿开采工作的方式进一步完善。为了能够更加适应煤矿无人值守工作面开采技术，煤炭企业需要根据无人值守工作面开采技术的内涵和特征来对生产组织的形式进行设计，需要将科学采矿的思想作为工作的指导，来不断的完善煤矿无人值守工作面开采技术的系统安全，不断的降低工作的危险性，让煤矿开采工作变的更加安全。
1.5 效率高
煤矿无人值守工作面开采技术对传统的开采技术优点进行继承，并且在这些优点的基础上实现了智能化和自动化，不需要所有操作都依靠人工来完成，可以选择现代化的设备来代替人工进行操作，这样有效的减少了人力资源的浪费，并且不需要大量的费用来培养人才和雇佣人才，也能够提高工作的准确性，有效的降低工作中可能会出现了人为失误现象。此外，在技术中还存在安全专业系统以及灾害预警预测系统等，那么在开采煤矿的时候，危险程度会进一步降低，煤矿行业的效率和效益会不断的提高，使煤矿企业更具有市场竞争力。
2 无人工作面开采的优势及限制条件
2.1无人工作面技术及其优势
由于采煤工作面易出现顶板、瓦斯、水、火、地热等众多灾害，使得工作人员的生命安全受到严重威胁。无人工作面开采技术指的是采煤工作的破煤、装煤、运煤、支护、采空区的处理等工序完全实现智能无人化，人仅需在离工作面一定距离的巷道(或硐室)内进行远程控制即可。无人工作面开采技术，使得在煤炭的生产过程中，采煤工作面现场没有人员的出现，避免了任何安全事故的发生。这在我国乃至世界的井工开采技术中有着里程碑式的意义。
2.2 无人工作面开采技术的限制条件
制约无人工作面开采技术发展的最重要因素为煤层的赋存条件。我国的大部分煤矿地质条件极其复杂，断层、褶皱、陷落柱、火成岩入侵等地质构造层出不穷，给采煤自动化、智能化带来严峻的挑战。目前，我国仅在神东、陕煤、平煤、永煤等煤层赋存均匀、无地质构造的几个采煤工作面实现了远距离的控制。因此，无人工作面开采技术仍然需要进行进一步大量的研究与探索。
3 煤矿无人值守工作面开采的关键技术
3.1 智能检测
智能检测技术是用于未知地方检测。煤矿行业有一定的危险性，所以在施工之前应该认真的检测，采煤工作面放煤时的煤矸自动识别等。煤矿的分界，可以采用太赫兹技术用天线进行脉冲的发送和接受，当信号碰到煤层通过的时候就会出现衰减的情况，并且会发生反射，反射波的速度相位之后或者从发射波到反射波被接受的时间间隙，除了和发射波的频率以及煤等都有关系，还和电磁波穿过的厚度有很大的关系，就是煤层的厚度，这样就可以通过接收到的反射波进行分析，来对煤层的厚度来进行确定。超前探测系统不需要事先对煤矿的特性进行求取，所以在使用的时候适用的范围是非常广泛的，精度也是很高，所以在多数情况下都是能够很好的使用，但是也是存在一定的问题，如果煤层是波散射性质的，那么探测的范围就非常的小，发射器的功率也很低，在进行探测的时候并不能很深的探测，所以需要功率更大的信号源来对这一问题进行结局。
3.2 综采可视化
无人值守工作面可视化无线监控系统是将网络传输技术、通讯技术和监控技术结合到一起，如果工作的环境粉尘比较严重、照明度也很差、区域也很狭隘，那么就不适合铺设固定的路线，需要根据实际情况灵活的变通，这个系统是非常重要的，操作的人员可以通过这个系统及时了解很多的情况，对于煤层的变化等都可以在第一时间掌握到，在必要的情况下还可以采取手段进行远程干扰，可以避免地质条件变化或者煤层变化的时候采煤机切割到岩石的情况，此项技术可以让工作面设备更加安全稳定的运行。工作面视频图像监控系统是实现工作面可视化的重要组成部分，可以将地下探测的数据通过互联网技术传输到监控平台上，让图像可以跟着采煤机来移动，可以跟着采煤机实时监控，不管采煤机到哪个地方都可以对相应位置的图像进行切换，实现远程监控。
3.3 无人值守工作面集控平台
无人值守是将施工过程中所有用到的设备都能够进行检测并且实现集中控制，通过和视频监控技术的结合，实现远程遥控的操作，和控制中心采用高性能的计算机以及实时的数据库采集软件，来对数据进行采集的监控，采用综采工作面专用控制装置，来实现对相关设备的控制，最终让整个工作环境内的生产情况和设备的情况都能够监控在内，实现对采煤机的远程监控并且进行控制，每一个支架动作的远程控制和远程的操作都能够得到相应的控制。还需要根据工艺的具体要求来对采煤机和支架电液控制系统进行协调控制，根据运输系统的自动调控采煤机运行的情况、运输的程序以及保护和报警来对软件的以往数据和现在的实时数据进行分析记录，还有权限的管理功能，这样就可以对整个工作系统的设备等进行视频化的远程控制，结合高速的通信技术可以和工作人员进行视频对话，要选择高速的远程网络化运输，让工作人员能够掌握实时的情况。
结束语
煤矿智能无人采煤工作面开采关键技术成功突破了传统开采技术的壁垒，还有许多技术性问题需要解决。未来要持续地突破技术难题，构建完善的技术体系，在煤炭开采工作中创造更大的价值。
参考文献：
[1]王晓天. 综合控制系统实现无人综放工作面自动控制的应用与研究[J].机械工程师，2019（3）：80-82.