杜建忠
神木县隆德矿业有限责任公司 陕西省榆林市 719302
摘要：我国煤矿综采工作面具有复杂性特点，为了保证开采作业安全、高效进行，需要煤矿企业全面提高工作面技术水平，实现工作面智能化开采目标。基于此，本文将结合煤矿综采工作面存在的主要影响因素进行分析，并深入研究工作面智能化开采关键设备，同时提出几点切实可行的技术优化方案，希望能够为专业人士提供参考、借鉴。
关键词：煤矿；综采；工作面；智能化；开采
引言：
煤矿资源被誉为黑金子，是我国发电、建材、冶金等领域生产制造的必要物质条件。提高煤矿资源开采质量和效率，不仅是满足社会发展的必要需求，也是提高煤矿企业综合效益的关键手段。近年来，随着自动化开采技术的不断优化和完善，我国煤矿企业也逐渐由传统炮采向综采方向转变[1]。然而，众所周知，煤矿开采环境多样，安全系统数较高，在一定程度上增加了工作面复杂程度，只有不断研发和创新智能化采矿设备及技术，才能够在保证作业安全性的同时高效完成大规模煤炭开采项目，从而为煤炭企业创造最大化经济效益。
一、影响煤矿智能化综采工作面建设的因素
（一）环境影响因素
环境是影响煤矿综采工作面智能化发展的关键因素之一。在煤矿资源井下开采过程中，受开采高度、煤层倾角等多种环境因素影响，容易引发各种安全事故，为煤矿企业和国家带来不必要经济和人员损失。所以，切实解决环境方面存在的影响因素，是促进工作面智能化发展的有效措施。
（二）设备影响因素
煤矿综采工作面智能化开采离不开机械设备的支撑，这也对机械设备综合性能提出较高要求，不仅需要具备较强的安全性和稳定性，还要不断丰富综合功能和智能化水平。所以，不断优化设备自我诊断功能和自动化执行功能，是保证煤矿综采工作面工作条件的关键措施。
（三）技术影响因素
我国相对于发达国家而言，在煤矿综采智能化研究方面起步较晚，所以当前大部分企业仍然存在智能化水平较低问题。众所周知，智能化开采就是对人的大脑及行为进行智能化模拟。但结合智能化开采及时研究现状来看，我国在煤岩识别、煤岩分界等技术方面依然处于探索过程中，想要真正意义上实现无人采矿目标还有一段距离。
二、煤矿综采工作面智能化开采关键设备
（一）采煤机设备
智能化采煤机具备以下几种功能：第一，利用自动化控制器能够结合曲线进行截割。在煤矿开采过程中通过设置截割曲线及步骤，即可满足自动化割煤目标。另外，智能化采煤机还可以通过手动对功能进行调整，通过人工调整数据可以进入数据库自学习。第二，记忆割煤。自动化控制器能够结合煤机司机上刀数据完成截割任务。第三，自动检测采煤机姿态以及摇臂倾角，能够准确获取煤机采高[2]。第四，启停煤机、泵电机以及破碎机，均有声光报警功能。第五，能够满足煤机、工作面以及无线传输分站之间的通信目标，可以从根源上解决光缆断裂造成的数据传输不畅缺陷。
（二）液压支架电液控制系统
液压支架电液控制管理系统是支架生产的辅助产品，现阶段对液压支架电液控系统仍处于发展中，所以在未来发展过程中，需要进一步对电液控制系统进行优化和完善。在设计过程中，该系统主要应用到支架较多的机械设备中，例如：控制器、传感器等机械设备，通过该系统能够提高支架自动化水平，同时降低支架成本。
另外，将液压监控系统安装到监控中心，通过工作面视频监督以及液压远程监控平台，能够实现液压支架远程控制目标。在提高煤矿工作面液压支撑电液控制系统应用水平的同时，采煤机设备自动化水平也随之提高。
（三）刮板运输机设备
为了提高煤炭运输效率，需要对刮板运输机设备进行定期检查。在传统煤炭开采过程中，需要保证运输路径具备一定平坦度，同时对一定范围内存在的影响进行测量和控制。为了避免采矿过程出现上滑下窜现象，需要确定刮板运输机具体位置，所以，对其进行深入优化和研发具有重要意义。
三、煤矿综采工作面智能化开采技术优化措施
（一）实时管控技术优化
在煤矿综采过程中，为了实现超越遥控煤矿工作面目标，需要尽可能避免视频传输产生的延迟问题，并将延迟速度控制在40ms范围内。这就需要不断完善实时管控功能，通过对煤矿进行拍摄，使其以视频形式进行传递[3]。然而，由于视频传递过程中，容易受到采煤单元外围、皮带传送机以及工作面支撑等因素影响，导致视频传送延迟。所以在优化实时管控技术时，需要充分考虑摄像机设备本身电容情况，尽可能简化布线，或在以太网数字视频控制基础上，采用双绞线模式对视频进行传输，从而省略布线这一环节。另外，为了保证视频系统信号实时显示，需要对信号进行合理传输、科学编码和解码，这也是尽量减缓视频延迟现象的主要手段。
（二）连续生产保障技术优化
想要提高煤矿开采质量和效率，就要保证智能化机械设备在工作面连续生产，同时提高机械设备运行安全性和稳定性。保证在存在安全隐患或突发问题时，能够及时作出正确判断并处理。为了满足这一需求，需要合理运用防撞技术及运输平衡控制技术。具体来说，在煤矿综采工作面智能化开采过程中，需要对切割速度进行合理控制，保证开采安全性和高效性。一般情况下，通过摄像系统的图像采集、图像识别技术，能够对煤矿开采情况进行全过程监督。在此基础上，想要避免煤矿开采过程中发生设备相互碰撞、人员违规操作等不良现象，需要借助3D扫描技术和雷达技术满足远程监控目标。
（三）视频监督控制技术优化
利用虚拟现实技术模拟采矿环境，形成三维立体模型，能够对采矿作业设备运行状况和采矿过程进行动态监督和管理。另外，应用视频监督控制系统，还且可以与控制人员进行实时互动，有利于约束控制对象行为，同时阐明监控范围内的空间状态，除此之外，还可以准确识别对象，并科学处理输入信息。由此可见，视频监控技术的主要优势就是能够逼真模拟采矿环境，并在此基础上清晰显示采矿情况，保证获取的信息数据真实、可靠，有利于在提高采矿安全性的同时提高采矿效率和质量。
（四）记忆采煤技术优化
想要充分发挥煤矿开采智能化技术的优势和作用，需要在综采工作面确定采煤区，从而保证智能化开采技术能够合理控制采煤水平及纵切情况。另外，在煤矿综采工作面中应用智能化开采技术，主要是通过智能化技术弥补采煤技术中存在的不足之处。为了保证采煤作业顺利进行，需要合理操作综采设备，借助其智能化系统，对采矿数据、信息进行准确记录[4]，从而满足智能化管理目标，如此不仅能够节约人力资源，还能够提高管理水平。
结束语：
综上所述，近年来，煤矿企业发展规模不断扩大，其安全生产、质量生产也受到社会群众高度关注。尤其信息化时代背景下，煤矿表面的智能化开采已经成为煤矿企业未来发展的必然趋势。所以，企业想要提高综合生产力，同时与世界先进水平接轨，就要不断创新和优化煤矿智能化开采技术，只有满足这一需求，才能够促进企业从劳动密集型转型为人才密集型，从而促进企业持续发展。
参考文献：
[1]师永强. 煤矿综采工作面智能化开采研究[J]. 中国石油和化工标准与质量,2020,40(11):111-112.
[2]张风江. 煤矿综采工作面智能化开采技术研究[J]. 建筑工程技术与设计,2020(17):184.
[3]成文福,孙志平. 综采工作面智能化开采关键技术研究[J]. 中国新技术新产品,2020(3):74-76.
[4]曹哲哲. 综采工作面智能化开采技术研究[J]. 陕西煤炭,2020,40(2):48-51.