于学勇
370982******054111
摘要：在矿井采煤综采作业过程中，煤矿井下综采技术为核心技术之一，在技术落实到位的条件下，可以提升综采作业的效率及安全性。和传统综采作业模式比较，自动综采技术的应用，可减轻人力工作负荷，缩短工期，保证作业经济效益的提升。与此同时，煤矿井下自动综采技术融合了自动控制技术、传感器监测技术、故障诊断技术等，多技术融合应用，保证了煤矿井下综采作业的可行性及安全性。
关键词：煤矿；机械化；综采技术
引言
煤炭作为一种重要的能源，在国民经济发展中占据着重要的位置，随着科技水平的不断发展，煤矿井下综采作业技术不断进步，综采效率不断提升，由于缺乏对联动综采技术的研究，虽然井下机械设备不断增加，综采作业效率取得了一定的提升，但是导致对机械设备拆除周期大幅增加，煤矿井下单位时间的煤炭综采效率并未获得显著的提升，给煤矿井下的综采作业经济性和安全性造成了较大的影响本文提出了一种机械化综采技术方案，通过合理配置井下综采机械设备的联动运行方式提升综采作业的协调性，提升了综采线体平衡率，通过合理选择顶板支护方式实现在确保支护安全的前提下降低支护作业时间，通过合理设置各类机械设备的布局实现设备的快速拆除，根据在某矿的实际应用表明通过采用井下机械化综采技术方案能够将综采面的综采作业效率提升37.5%，对综采设备的收撤速度提升了23.6%，极大地提升了煤矿井下作业的效率和安全性，具有较大的应用推广价值。
1煤矿井下长距离工作面综采技术应用中暴露出的问题
从目前煤矿井下长距离工作面综采技术的实际情况来看，工艺水平与实际需求之间存在很大的差异性，相互之间的匹配程度较低。而且煤矿企业在这方面的投入量较少，技术人员的综合素质较差，还有很大的提升空间，这在很大程度上对综采技术水平的有效提升造成了十分大的困扰。而且技术及资金方面的低投入，导致机械设备等维修与更新不及时，远远达不到长距离工作面综采的整体施工效果。
2煤矿井下机械化综采技术的应用研究
2.1采煤机的选型
在综采技术的应用中，采煤机型号的选择必须要对煤层的实际地质条件相吻合，对于技术性的要求较高，并保证具有良好的可靠性能和完善的保护功能等等。同时，还需要从生产能力，采煤机的功率，牵引方式，牵引速度，截隔的速度与深度等综合性因素进行考虑。而且采煤机实际上的生产能力与其工作的时间，牵引的速度以及截深有非常密切的关联性。而且工作的采高与调高形式、摇臂摆角、滚筒等具有直接的关联性，所以在
滚筒的选择上必须要保证其与挖地量，最大的采高，装煤的效果等吻合。而在对采煤机进行选择时，还需要对顶板岩性，煤质以及移架步矩等进行考虑，迁移速度也应该在变化的范围之内，在具体的生产过程中则应该按照截隔的速度，厚度等对移架的速度进行考虑。
2.2液压支架的选型
在综采技术的应用中，对于液压支架的选择，要从其强度、类型、支护参数、底板比压等多个方面进行考虑，还要从地质条件，顶板，底板以及煤层的实际情况出发，对支架的强度进行计算，之后按照标准对支架的参数和性能进行设计。在对支架进行选型的过程中，还需要对架型进行充分地考虑，从长距离综合采集的情况出发，4柱支撑掩护的支架总体的支护效率是很高的，控顶的空间也比较大，但是支架的调高范围却是有限的，质量相对来说更大，如果长距离综采工作面的顶板比较稳定，此种支架就会更加适合应用。双柱掩护式的支架，采取的是两柱斜撑的方式，调高范围比较大，支撑合力更加靠前，如果长距离工作面顶板属于中等稳定的顶板，则表示应该使用这类的支架。
此外，在对支架的具体型号信息确定时，要从参数选定，支架性能分析等进行综合性地考虑，还需要考虑的是煤层的倾角，并根据倾角的不同，设置出不同类型的防倒防滑的装置，之后再根据顶板的条件，煤层的条件等进行支架的选择。
2.3.煤矿井下自动综采技术的应用分析
（1）防片帮自动控制技术应用。基于煤矿井下自动综采作业开展期间，因受到煤层应力路径效应的影响，采煤机会导致煤壁发生滑移失稳及拉裂破坏隐患，进一步导致片帮出现异常的状态。经煤层在受力期间出现的“拉裂-滑移”机理知晓，如果能够使片帮异常得到有效避免，有必要合理控制煤层拉裂及滑移失稳等安全隐患问题。在实际预防控制工作开展过程中，需实时监测液压支架的初撑力，保证综采期间支护压力的稳定性，避免顶板发生下沉问题；与此同时，需自动压力监测支护的护帮板，保证护板上具备充足的支撑梁与护板面积，使空帮问题的出现得到有效避免；如果有片帮情况发生，则需及时调整护帮板的支护状态，使防护效果得到有效增强。
（2）综采面底软自动控制技术应用。基于综采面底板硬度比较差且软弱的地面，液压支架的支护状态会在综采作业逐步进行的情况下不断发生变化。传统作业模式下，主要通过人工定时的模式，确定、调整液压支架的支护状态，效率低，且易发生支护失稳的情况，进而易使综采作业出现比较大的安全隐患问题。所以，针对硬度比较差的综采面，需采取模拟人工智能化处理的模式，然后实施自动化控制处理。一方面，针对不同底板硬度条件下的支护调节情况加以明确，使人工记忆支护逻辑得到有效形成。另一方面，基于综采作业开展过程中，需分析支护区域的底板硬度，对相对应的记忆支护逻辑进行有针对性地设置。此外，考虑到液压支架基于软地面的灵活性得到有效保证，需基于支架移架期间对降架时间、移架步距时间、拉长移架时间延长，从而使液压支架基于调整期间出现不稳定性的情况得到有效预防控制。此外，在对液压支架的移架流程进行简化处理的基础上，可以使液压支架基于移架与支护期间出现的不稳定性问题得到有效解决。
2.4综采面机械设备的防滑方案
煤矿井下地质条件较为复杂，液压支架在支护过程中易发生滑移或者倾斜，不仅影响煤矿井下综采作业的安全性，而且还导致需要重新调整支护，给井下的综采作业效率也造成了较大的影响，在该井下机械化综采技术方案中对液压支架的防滑支护进行了优化。液压支架支护时在支架的底座的前侧增加一个调节千斤顶，该千斤顶和刮板输送机端部相连接，实现液压支架的刮板输送机之间的相对位置的固定，同时可以抵消刮板输送机要下滑时的下滑力。为了进一步增加对液压支架的防滑效果，将1~3架作为一个固定的液压支架，设置一个固定的千斤顶，使每组支架的下端头保持稳固，能够实现对液压支架移位的一次性调节，确保支架工作时的初始的工作压力大于25MPa，在综采作业过程中每前进100m对液压支架支护组进行一次加压，严格控制支护高度和初撑力。
结束语：
综上所述，煤矿井下自动综采技术的应用，可提高煤矿井下自动综采工作的效率及质量。所以，需优化自动控制工艺流程，了解煤矿井下自动综采控制系统构成及应用要点，进一步把控防片帮自动控制技术及综采面底软自动控制技术的应用。此外，本人认为还需要掌握煤矿井下自动化喷雾降尘技术、采煤机自动化综采截割控制系统技术的应用，以此全面提升煤矿井下自动综采技术的应用效率及质量，从而促进煤矿井下作业综合效益的提升。
参考文献：
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[3]魏明飞.井下采煤机自主综采截割控制技术的应用研究[J].自动化应用,2020(08):128-129+132.
个人简介:于学勇，1974.5.5，男，籍贯是山东省泰安市房村，现为工程师，专业方向是机械电气。