袁承祥
陕西陕煤 铜川矿业公司 玉华煤矿 陕西省 铜川市 727015
摘要：结合我国当前综采工作面的生产活动来看,其工作内容十分复杂并且作业环境较为恶劣,在我国科学技术水平不断提高的今天,我国产业结构不断优化升级,智能化技术的应用,促使我国煤矿开采工作质量与工作效率在不断提高。本文主要内容通过论述当前我国综采工作面智能化技术与装备的现状,探究综采工作面智能化技术的发展前景。
关键词：
前言
在我国不断调整产业结构的背景下,各行各业在运行发展过程中都面临着较大的变革,其中煤矿开采行业在开展生产活动时,无论是技术还是装备都朝向智能化方向发展,智能化技术的应用有效提高了综采工作面的安全性,并且对生产活动的质量与效率都有不同程度的积极影响。
1综采智能化技术的概念及特征
综采智能化技术的三要素是智能感知、智能决策以及自动控制或者自动执行。自动化技术是智能化技术的基础,所以,智能开采技术与自动化开采技术不管在自主学习和自主决策功能方面,还是在自主感知、自主控制、自主修正等方面都有一定的联系和区别。综采智能化技术不仅不受外界环境的影响,而且为实现无人开采技术的目标做出了巨大的贡献,其工作面智能化技术的发展对液压支架、采煤机、控制工作面的系统等方面实现了智能化控制,而且在工作面运输设备方面有了很大的突破。
2现阶段我国煤矿综采智能化技术与装备的发展
2.1现阶段我国综采技术发展的现状
我国综采工作面能否保持直线或与巷道保持正交关系以及在综采过程中为刮板输送机提供受力点的关键在于工作面的自动导航系统技术的发展。综采工作面的导航系统是由三维定位一步步发展而来的,而我国现阶段在进行系统操作的过程中,可以通过加速度计和陀螺仪进行导航为采煤机提供相关的地理信息。但是,这种导航系统在某些方面存在较大的误差。因此,可以适当的引进地理信息系统技术来为采煤机进行导航工作。
2.2现阶段我国综采装备的发展现状
由于在综采工作的过程中部分设备需要分散控制且控制率较低,所以将智能化控制技术引入到综采工作中来。我国传统的综采工作面的液压支架是用附加的电液系统进行控制的,不能完全将控制器与传感器等设备连接在一起。在综采工作面智能化过程中,不仅引进了智能采煤机、智能刮板输送机等设备,而且可以利用电力载波和光纤等多种形式进行通信,加强了监控工作的力度,促进了综采工作面智能化技术的发展[1]。
3现阶段我国煤矿综采智能化技术与装备管理中出现的问题
3.1缺乏统一的通信平台
目前在我国综采工作面当中缺乏高速网络用来实现统一平台的构建，在综采工作中，由于各地采用的网络协议和信息平台不尽相同，很难实现信息资源之间的共享和数据资源之间的传送，这就导致大量的实时信息和数据难以得到共享和通信。
3.2工作面还不能实现自动找直
当前我国综采工作面在开展生产活动时,精准的找直技术仍旧处于研究探索阶段没有攻克,结合我国综采工作面的实际情况来看,
LASC与导航技术的相结合实现了水平控制与自动找直功能,但是有关精度方面还是不能够达到自动化的要求[2]。
4煤矿综采智能化技术与装备管理应用与发展趋势
4.1工作面设备
在综采工作面智能化技术方面考虑到外界因素对支架的影响,可以利用高精度传感器将输送机直线度检测控制的技术提高,从而实现综采技术设备的自动化。这就是现阶段综采工作面中常用的"记忆采煤"技术。除此之外,采煤工作面上的设备电磁探测、光学探测、放射性探测等技术应用其中,为综采工作的顺利展开提供了便利。
4.2智能开采技术
智能开采技术是综采工作面智能化技术发展的表现形式之一。在薄煤层地区开展综采工作时可以根据采煤工艺和综采设备之间的联系来设置采煤机、液压支架以及可视化远程监控设备。工作人员可以通过远程操作技术,对采煤机的运转工作进行实时操控。安装采煤机和液压支架时要充分利用设备上的红外线发射及接收设备对其位置进行掌握。通过自动化技术实现液压支架自主按照工作流程开始施工,使采煤生产工作持续不断的进行,设定采煤机记忆割煤及远程干预控制工作时,要根据示范刀所记录下来的相关数据,开始自动运转工作[3]。在煤流系统设定时,要将运输系统集中控制,以便按顺序对及其进行开启或停止(逆煤流开,顺煤流停)工作,并且要适当的调节系统煤流的平衡,超前支护、巷道设备以及泵站系统都要进行一定的远程操控。在综采工作面上进行工作时,还要在必要的地方安装专用的摄像装置,提高工作的可视化,让远程工作更加轻松,加大智能化开采技术的使用力度。
4.3综采工作面上的"透明开采"技术
"透明开采"技术即为将整个开采系统转为"透明化"。煤矿井下的综采工作环境是无法预计的,很难清晰全面的了解和掌握附近已开采到的裸露的岩石的状况。由于现代科学技术还并未达到真正的"透明化",因此。在开采过程中,对周围岩石的变化很难察觉到,因而存在一定的危险性。部分试点实施的三维GIS系统在一定程度上实现了"透明开采",推进了煤炭综采智能化技术的可视化发展[4]。
4.4综采工作面的智能化设备
综采工作面的智能化设备包括三维地理信息支架推进设备、全自动化设备、以及智能机器人设备等。将三维地理系新技术与支架推移技术相结合有利于分析与矿山相关的三维地理信息。全面自动化设备的出现为无人化模式工作打下了技术基础。我国现阶段机器人设备虽然没有真正的全面实施,但是为实现井下无人目标打下了坚实的基础。
目前在煤炭输送方面,经常采用的智能设备为智能刮板输送机设备,该设备能够自动检测输送机输送煤炭时的直线度,使输送设备能够始终保持一定的平整度[4]。在井下生产活动中,还能够利用无线实现数据信息的传输。在对综采工作面整体进行检测控制时,需要结合自身实际情况,采用多功能组件式软件。除此之外,采煤单位通过应用采煤训练模拟系统还能够有效完成综采过程的模拟活动,进而能够利用模拟活动对相关施工人员进行安全技术培训,以便促进综采工作能够顺利开展。
结语
综上所述，综采工作面智能化技术与装备的发展,不仅提高了产量和工作效率,集中生产煤炭,摈弃了传统综采技术中的缺陷,引进了先进的自动化技术,增加了资源的利用率,实现社会资源的可持续化发展。即使现阶段我国人才的科技创新技术能力有限,在综采工作面智能化技术方面还尚未成熟,也为煤炭产业向无人化开采技术打下了良好的技术和设备基础。
参考文献：
[1] 高有进，罗开成，张继业.综采工作面智能化开采现状及发展展望[J].能源与环保,2018, 40(11):171-175.
[2] 孙强,宋广占,薄文忠.浅谈煤矿综采工作面智能化开采[J].山东工业技术, 2018(8):81-81.
[3] 王国法，张德生.煤炭智能化综采技术创新实践与发展展望[J].中国矿业大学学报, 2018, 47(3):4-12.
[4] 王岩凯.综采工作面刮板输送机智能化、自动化控制技术[J].煤炭科技,2017(3):135-136.