宋君
23090219700529**** 黑龙江省七台河市 154600
摘要:煤炭是影响国家经济发展的重要因素，煤炭开采受到了社会各界的广泛关注。随着科学技术不断发展，机械化、自动化及智能化技术逐渐应用于煤矿开采作业，极大地提高了开采质量与效率，为煤矿行业的健康发展注入了新的活力。煤矿企业应加强重视，逐步完善综采工作面智能开采关键技术，使其为生产服务，提高自身的经济竞争力与社会竞争力。
关键词：综采工作面；智能开采；关键技术
中图分类号：TD823 文献标识码：A
引言
科技的飞速发展使许多先进技术都被应用到煤矿开采中，在具体开采期间，要做好综采工作面智能开采关键技术的探讨，进而为煤矿开采提供支持，提高煤矿产量。
1 综采工作面智能开采现状分析
21世纪后，智能技术飞速发展，综采工作面智能开采研究如火如荼，但受地形、设备限制，我国煤矿综采工作面智能开采中还存在几项问题。①摄像清晰度低。摄像设备在井下工作时受粉尘、水雾等因素影响，清晰度难以保证，无法拍摄清晰的设备运行状况与岩层形态，阻碍远程监控与操作。②工作面自动找直系统不完善。结合现有经验，采煤作业一定时间后，工作面会发生偏移，影响刮板输送机、采煤机等设备的稳定运行，需要找直系统实时监控工作面数据进行调整。③液压支架自动化程度较低。此问题主要出现在地质条件较差的综采工作面，支架跟机自动化程序较为单薄，配套设施不完善，无法结合井下环境实现快速推移，丢架及拉架不到位问题时有发生。④智能设备性能较差。目前煤矿行业尚未建立科学完善的自动化系统标准，系统质量参差不齐，严重影响综采工作面智能开采的可靠性、稳定性与及时性。
2 智能化综采工作面技术特征
站在智能化综采工作面技术特点下，主要体现在以下几个方面：第一，液压支架智能化控制。该部分主要涵盖支架与围岩耦合监测控制等几个部分，通过较长时间的观察可以看出，能够保证过程自行决策的基础上，也能够达到智能化调节的效果，最为关键的是，期间还能够很好的改变过去传统喷雾等的模式，达到智能化操作的效果；第二，从采煤机设备下来看，在进行定位过程中，也能够达到极高精确性的效果，伴随着自身学习以及智能化运行轨迹下，过程中存在的一系列的安全隐患，也能够达到有效躲避的效果。与此同时，站在地区煤矿企业日常生产需求量目标下，也能够做出妥善的生产计划方案，达到各项决策智能化效果的同时，做出有效的远程控制与监管工作；第三，对于应用的工作面运输设备来讲，最大的特点就在于电气软启动以及负载等方面的特点，对故障实施针对性诊断的同时，还能够达到有效把控通信以及自动化控制的效果。
3 综采工作面智能开采关键技术分析
3.1 液压支架控制技术
液压支架是煤矿开采中不可或缺的重要设备，起支撑作用，保障井下作业安全。因综采工作面凹凸不平，底座与顶梁出现倾斜在所难免，同时液压支架使用过程中会与工作面围岩产生耦合作用，为保证设备正常运行，液压支架顶梁会呈现俯、仰状态。针对这一情况，需对液压支架状态信息进行监控，防止液压支架倒塌造成严重的安全事故。液压支架控制技术应用中需重视以下几点：第一，提高精准度。支架状态需要自动感知，及时了解关键位置的受力情况，提高感知精准度才能真实反映支架支护状态。第二，创新自主调控支架。液压支架的自适应控制需要相应结构支持，应扩大支架的可调节范围，从而更好的适应采高和围岩条件变化。
第三，实现液压支架群组控制，综采工作面需要多个液压支架提供支撑力，实现群组控制能更好的分配阻力，确保井下作业安全。
3.2 远程控制技术
当前行业人士研究了一种远程控制技术，主要就是能够整合地面远程干预综采体系下，灵活的运用综采设备控制系统、工作面视频监控系统以及井上下数据通讯系统等多方面的性能。站在地面监控系统下进行分析，常见的有计算机、远程控制系统、地面语音系统等多个部分，其中针对综采设备信息或者是其他数据来讲，能够很好的作用到井下部分的数据通讯系统当中，整合井下与井上两个结构的环网，将获取到的数据信息传输到地面监控系统当中，因为从地面监控系统下出发，能够围绕综采设备信息及其监视到的画面内容，灵活的控制好井下的综采设备，不仅能够智能化启动与开关，而且也能够实现对整个设备运行过程中精细化的监督与管理，如果在设备运行过程中出现故障问题，此时也能够第一时间的报警，提醒内部工作人员能够及时的进行处理与诊断，最为关键的是，过程中所有环节留下的数据信息，能够及时的做好存储工作，不容易丢失的同时，给后期人员日常工作的良好进行提供有力数据支撑。远程自动化控制系统也能够实时将监督的画面传输到地面监控中心，营造良好的生产氛围，可将井下监控中心的设备从煤安设备变为地面工业设备。除此之外，目前大多数地区的煤矿企业，鉴于该系统之上又研究了新型随动监控系统，对跟机位置以及型号等进行全程的监督，站在数码管上实时呈现数据，给工作人员监管工作提供帮助。
3.3 振动法自动放煤
振动法自动放煤工艺是以振动传感器为核心元件，通过感知识别不同硬度物体相互撞击产生的信号差异，实现对煤矸的自动放落识别，尤其适用于矿井放顶煤开采工艺中煤矸硬度差异较大的情况。振动法自动放煤工艺分析感知流程主要包括: 前端滤波平滑处理、电信号去降噪处理以及功率谱分析处理三大板块。智能化工作面安设有多处传感器，需借助信息融合算法对来自感知层采集的数据信号进行编译处理，并将解析处理结果以信号指令的形式传输至液压支架传感器，从而实现对放煤口的开闭控制，完成液压支架的智能放煤工序。在智能化工作面开采过程中，一般将振动传感器安装在综放工作面液压支架的尾梁处，通过连接装置与液压支架传感器相连，实现数据资料的传输与交换，在放顶煤工艺中，振动传感器通过感知识别煤矸放落时煤矸撞击尾梁的振动信号，对煤矸的状态进行分析识别，待识别完成后，通过连接装置将识别结果传输至液压支架传感板块，判断煤矸放落的情况，当煤矸放落程度满足系统定义的放落阈值时，由支架控制器执行放煤口的关闭程序，实现智能化自动放煤。
3.4 煤流负荷反馈采煤控制技术
基于科技实力迅速提高的背景下，大多数地区的煤矿企业，致力于刮板运输机驱动设备的研发当中，其中更是融合了高压变频器以及高压电机等多个部分，确保最后形成的系统更具有智能化以及自动化的应用特点。在该系统日常应用过程中，围绕煤流负荷情况的大小，能够对运输设备的速度进行合理化的调整，经过较长时间的应用可以看出，最大的优点就在于启动更加的智能，全程做好煤量准确的检测以及智能化调速等方面。
结束语
综上所述，煤矿智能化开采是一项综合性很强的技术，一方面可以包括煤矿自身技术外，另一方面还包含了的跨专业和外学科等多个方面的知识，是一项综合性前沿的技术，这是未来我国煤炭行业在一段时间发展过程中主要发展方向，采用煤矿智能化开采技术可以更好的完成煤矿开采作业。
参考文献
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