综采工作面智能化采煤技术分析

发表时间:2021/5/7   来源:《科学与技术》2021年29卷第3期   作者:赵旭东
[导读] 伴随矿井生产工艺技术的不断发展优化, 煤矿生产已经从
        赵旭东
        枣庄矿业(集团)付村煤业有限公司 山东 济宁 277605
        摘要:伴随矿井生产工艺技术的不断发展优化, 煤矿生产已经从过去的劳动密集型转变为技术密集型, 智能化生产成为矿井发展的必然趋势, 并已经在矿井生产中获得较为广泛的应用,为采矿的安全生产提供了有利保障,可有效促进煤炭开采行业的可持续发展。鉴于此,主要对综采自动化采煤技术的应用优势及应用进行了分析。
        关键词:煤矿;综采;自动化采煤
        引言
        随着社会经济的快速发展,企业对于资源的需求也在逐渐增多,这就要求煤矿企业能够针对现有采煤技术进行一定的改进,从而有效提高采煤量,从而实现资源供给与消耗的平衡。同时,由于信息技术的快速发展,煤炭企业能够及时对采煤中出现的问题提出合理的解决对策,从而确保采煤工作的顺利进行。智能化技术作为当前采煤技术的主要发展趋势之一,要求煤炭企业能够将现有的采煤技术进行结合,从而实现采煤智能化的实现。另外,采煤技术的智能化还能够有效降低煤炭企业的人工成本,有效提高煤炭企业的经济效益。
        1智能化开采关键技术
        1.1智能集控技术
        综采智能化系统的构建目的在于有效回采深部煤炭资源,作业面所布设的采煤机、支架、运输机等设备之间必须能结合煤层赋存状况进行自主的协调联动,这就要求必须构建配套的设备集成控制系统,从而实现多种设备间的有效互联。综采面基于可视化远程干预控制、截割路径规划、井下工业以太网等先进技术,构建了以开采作业区域、井下集控和地面调度为中心的三级控制框架,从而构建了整套的智能集控系统,实现对智能集控技术的运用。运用智能集控技术,工作面作业人员减少接近2/3,作业区域实现无人化操作,作业效率及安全性大幅改善。
        1.2采煤机及支架协调联动采煤技术
        回采工作面生产中采煤机和液压支架一直是最为关键的核心设备,其作业效率对整个综采作业综合效益影响显著。智能化开采中只有确保在采煤机顺利割煤的同时完成支架的同步挪移,才能切实确保回采作业的持续、高效开展。综采面中采用采煤机记忆割煤技术,配套支架位置实时监测控制系统,共同构成了采煤机及支架协调联动采煤系统。作业时,先通过人工操作的方式完成一个完整的割煤循环,采煤机同步记忆割煤过程各种参数变化及运动轨迹,随后即可自行进行割煤作业。在采煤机记忆割煤的同时,通过布设于支架处的红外线定位装置,并将相关信息及时传输至支架控制模块,进而对支架进行不断的调整,从而确保支架有效跟机,确保作业有效性。通过采煤机及支架协调联动采煤技术的应用,综采作业面实现了“记忆割煤为主+人工干预为辅”的作业模式,相较于传统割煤作业方式,不但每日可增加3刀割煤,而且作业所需人员数量大幅减少,作业强度大幅降低。
        2综采自动化采煤技术的应用优势
        2.1有利于提高机械化水平
        加强综采自动化采煤技术的应用,旨在提升煤矿开采工作的自动化水平,将开采人员的工作量保持在合理范围内,从而降低煤矿开采企业的人员雇佣支出,也有助于升级产业结构,保障煤矿开采发展。在综采自动化采煤技术中,计算机设备得到了广泛应用,借助计算机的应用,可迅速处理诸多数据资料,并为运算各种数据提供帮助,同时选取一部分数据,通过不断优化,推动综采自动化采煤技术效率的提升。
        2.2有利于形成对高难度开采工作较高的应对能力
        目前,煤炭资源呈现出明显的减少趋势,很难在浅地表开采煤矿,必须进行深层次的煤炭开采。

借助综采自动化采煤技术,可以对地下深部开采中的负面影响因素,如高地应力和高瓦斯等予以控制,促进开采效率的提升,并防止出现开采安全事故。综采自动化采煤技术的功能主要体现在无人开采、系统检测等方面,其应用可保证开采工作的顺利完成。其中无人开采功能是指操作人员在远程操作设备的帮助下,在地面上就可遥控设备保证煤矿开采的顺利进行,避免出现地下开采事故,同时避免地下复杂因素影响开采工作的进行。针对不同的煤矿开采情况,应采取不同的煤矿开采技术,比如短壁综采法,该技术在空间小、煤层厚等的煤矿开采中具有较高的适用性,从而突破空间的限制性影响,不断提高煤矿开采效率。
        3综采工作面智能化采煤技术的应用
        3.1综采工作面的监控技术及自动找直
        综采工作面智能化技术被广泛应用于当前的煤炭开采工作中,其中较为基本的是对于综采工作面的监控和自动找直。由于煤矿周围的地质环境存在着一定的复杂性,这就要求煤炭企业能够对综采工作面进行实时监控,从而尽量减低事故发生的几率。另外,由于煤炭开采工作具有一定的系统性和复杂性,这就意味着在实际的工作中,综采工作面必然有着诸多的施工设备,所以为了确保施工的有效性,对工作面进行实时监控就显得尤为重要。在对综采工作面进行实时监控时,煤炭企业应当能够对现有的监控技术进行改进,从而使得监控技术能够有效满足当前工作的需求。同时,随着科学技术的进步,这就意味着仪器的精密性显著提高,所以煤炭企业应当能够积极引入新型设备,从而实现对于现有监控技术的全面改进。监控技术精密程度的提高,能够有效缩短施工设备之间的距离,同时还能够有效提高监测工作的可靠性,有效确保煤炭开采工作的安全性。对于自动找直系统的有效改进,使得煤炭企业能够及时针对工作面的倾斜角度进行调整,从而确保运输设备的工作效率。
        3.2实现工作面的交互式监控
        在综采面采煤工作中,采煤机、传输机以及液压式支架作为其具体工作中的重要工具之一,对于采煤工作效率的提高有着极为显著的作用。而对它们进行交互式监控,对于煤炭开采工作的顺利进行有着较为直接的影响。通过对相关施工设备的交互式监控,从而使得煤炭企业能够对煤炭开采工作中的各个环节进行严格管控,从而有效减少施工事故发生的概率,切实保障工作效率。全局监控技术和坐标式测量技术作为交互式监控中主要的两种监控技术,对于煤炭开采工作状况的改进有着较为重要的作用。所谓的全景监控技术就是对综采工作面各个工作点的画面进行切换和拼接,从而使得有关管理部门能够对整个工作面进行全面监控,及时调整工作部署,从而有效提高采煤工作的安全性。坐标式测量技术主要是针对施工设备的安装进行监控,从而确保设备安装的准确性,有效保证工作效率。
        结束语
        随着社会经济与科技的迅猛发展,城市建设对于煤炭资源的需求与日俱增,因此对煤矿开采过程中综采自动化采煤技术的有效应用进行分析非常必要。主要分析了当前综采自动化采煤技术的相关内容,并从不同的方面分析和阐述了综采自动化采煤技术应用的有效性。煤矿综采自动化采煤技术的有效应用拓展了当前中国煤矿开采工作的新视野,能有效促进煤矿自动化生产和开采模式的优化和升级,避免传统煤矿生产过程中存在的问题和安全隐患,针对煤矿生产过程中的不安全因素能及时发现并解决,尽可能降低煤矿生产过程中安全事故的发生概率,促进煤矿企业经济效益和社会效益的共同提升。
        参考文献
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