浅析智能化采煤设备应用与展望 许超

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:许超
[导读] 现阶段,随着科学技术的发展,采煤技术以及采煤设备也在不断发展。在现阶段信息技术快速发展背景下,智能化采煤设备也得到了很好的发展

        北京天地华泰矿业管理股份有限公司
        摘要:现阶段,随着科学技术的发展,采煤技术以及采煤设备也在不断发展。在现阶段信息技术快速发展背景下,智能化采煤设备也得到了很好的发展。在对煤矿进行开采的过程中,应用智能化设备的范围也越来越广泛,具体技术如干预技术、远程监控技术以及采煤技术,智能化采煤设备的应用能够促进采煤质量提升。
        关键词:智能化采煤设备;应用技术;展望


        1智能化采煤设备
        1.1智能化控制采煤机
        智能化控制采煤机,主要表现为采煤机位置精准定位、自动规划运行轨迹、滚筒高度自动化调节、自动化防碰撞、故障事故自动化诊断等,同时根据工作面的具体产量,运输机的工作负载、工作面地质环境等方面的因素,实现对综采智能化工作面的全面智能化控制。
        1.2智能液压支架
        将红外线接受与发射装置安装在工作面支架、采煤机上,达到采煤机定位、支架液压等智能化控制,同时,转载机实现自动化推进、端头对浮煤进行自动化清理,推动薄煤层工作面实现自动连续生产的效果。应用智能液压支架,能够在一定程度上对综采液压支架电液控制系统出现问题进行有效解决,促进电液控制系统与液压支架结构的有效融合,促进支架机械结构、传感器与设备控制器之间的有效结合,促进机电一体化发展,对支架自动化程度有效提升。应用液压支架,能够对采煤机自动化水平有效提升,液压支架可以在某些情况下进行操控,对人力成本有效降低。
        1.3视频监控
        应用视频监控,能够对三位采煤环境有效创造,对采矿作业和工艺设备之间的工作有效模拟,相关的工作人员能够对该技术应用,从而对设备具体信息有效获取,促进人工与机械之间的互动工作,对传统工作施工中空间和时间的限制有效改善。同时应用视频监控,还能够模拟真实环境,促进实际煤矿开采工作。
        1.4智能刮板运输机
        随着开采高度的增加,综采工作面切割煤炭资源的数量也在增加,对于运输机的运输能力等方面提出了更高的要求,因此,在大采高综采的过程中,选择使用大运量智能刮板运输机的方式,可较好提升开采的实效。
        2智能化采煤设备的关键技术
        2.1煤岩界面识别技术
        在进行综采工作面采煤过程中,能够依据工人的经验和知识对煤岩界面识别。对机械设备进行有效应用,需要注意对智能化技术进行有效应用,从而促进自动识别煤岩界面。现阶段智能化技术的发展,红外摄像仪追踪识别技术能够对煤岩界面识别起到较好的效果,该种技术属于比较先进的技术,还存在一定的技术难题需要解决,本国也在加强对该种技术的研究。此外,工作人员还能够对其他技术进行有效应用,如热敏探测技术、振动频谱探测技术以及电磁探测技术等。
        2.2煤流系统设备自动化控制技术
        首先是刮板运输机顺序启停。通过集成控制转载机、破碎机、刮板运输机等,对整个运输系统实现集中控制,按照具体的设定要求开展顺序启停,达到顺煤流的情况下停止、逆煤流的情况下启动的要求。其次,构建煤流平衡系统,将煤流系统负载作为基本的依据,形成采煤运输机系统电机电流信号为基础,开采设定出运输机、支架及采煤机智能化决策联动、动态分析控制软件,实现对煤流系统的有效平衡,防止出现采煤量过大超过运输机运载能力等问题。
        2.3位置检测技术
        在对煤矿综采面开采过程中,首先需要对防止采煤机的位置进行有效的调整以及明确。相关国家在对采煤机位置研究时,得到的检测采煤机导航和位置的有效办法是惯性导航技术。


应用惯性导航技术主要是对陀螺仪和加速度计算,对采煤机位置有效确定,但如果只是对这一技术进行长期使用,则会导致监测出现失误的情况,因此需要对其他方法辅助,对位置进行有效检测,对误差进行有效降低。闭合路径算法是常用的方法之一。在综采工作面采煤中的位置进行检测,需要注意保证自动导航,从而对人工开采进行避免,使得人工开采能够被智能化技术有效替代。
        2.4记忆采煤技术
        应用智能化机械采煤技术,能够对采煤区域进行明确,有效控制采煤工作水平面,从而促进纵向切割的实现。现阶段,在应用机械采煤过程中,对全智能化的机械设备有较高的要求。本国在对煤矿开采的过程中,应用智能化设备技术时,相关的工作人员为了对技术上存在的不足进行有效弥补,可以对记忆采煤技术进行应用,加强对采煤机的控制。在应用记忆采煤技术时,需要保证专业司机规范操作采煤机,然后再对智能操作系统进行应用,记录有效数据。通过对该技术的应用,能够在一定程度上对人力进行有效节省,但其仍然存在一定的不足,如有较大的煤层高度、走向变化时,需要应用人力调整具体的工作。
        2.5溜坡控制技术
        在进行煤矿开采的过程中,如果出现煤层走向不垂直于工作面的情况,可能会进一步影响液压支架,导致溜坡情况的出现,会在一定程度上增加煤矿开采的危险程度。为了提升检测和控制溜坡的水平,一些国家已经对新的智能水平进行有效研究,如激光扫描仪纠正技术。应用该种技术,能够加强对开采工作的监测,对不垂直的情况有效避免,提升煤矿开采的安全性。该种技术中可以选择自动控制式的液压支架,对煤矿开采的稳定性和可靠性进行有效提升。
        2.6连续生产保障技术
        为了保证综采面连续生产和工作,需要保证智能机械设备在采煤过程中的安全性,对突发问题进行有效解决。同时,还会对防撞技术以及输送平衡控制技术进行应用。应用平衡控制技术,能够对割煤速度有效控制,从而协调煤矿生产的效率和安全。在实际煤矿开采的过程中,还会对摄像仪类似的图像采集识别方法,加强监测煤矿的开采工作,加强监测刮板。在进行智能化采煤的过程中,相关的工作人员还需要注意不同设备之间的距离,避免设备碰撞,保证施工人员的人身安全,促进三维扫描技术、雷达技术的远程监控工作。
        2.7泵站系统远程控制技术
        以网络传输技术、系统平台等作为基础,形成智能化供液控制系统,推动实现根据需求进行液压的控制和一体化联动控制,电磁卸荷、智能变频联动控制,特别是将薄煤层工作面存在的变流量恒压供液的难题较好解决,构建出多级过滤体系,形成清洁度较高的供液保障机制,保证工作面液压系统实现高质量的用液安全性。
        3智能化采煤设备关键技术未来展望
        科学技术的发展促进了智能化采煤设备关键技术水平的提升。在未来煤矿开采的过程中,综采工作智能化水平的发展态势为高度发展。比如,为了得到放煤模型,需要应用识别控制算法,促进自动化放煤技术发挥,对工作人员的劳动强度降低。同时,红外线和无线电波技术也是重要发展趋势之一,对新型高分辨率传感器进行不断开发,促进更精准煤岩界面识别,促进滚筒自动调控功能的发展。大量的设备集中在综采工作面和巷道中,如液压支架设备。由于巷道的工作面空间较小,因此会影响测量定位技术测量的精准性,对工作面设备可视化测量影响。在实际煤矿开采过程中,相关的工作人员在研究的过程中,需要对实际测量结果以及采煤机的煤尘情况进行分析,加强对常用零件的检测工作。
        4结语
        综上所述,作为煤矿企业的主要生产力,智能化采煤设备以及关键技术发挥着重要的作用和意义。但由于煤矿开采的流程较为复杂,且采煤设备结构也比较复杂,机械设备会存在一定问题,影响煤矿开采的效率和质量。相关工作人员在进行煤矿开采过程中,需要结合实际情况,不断完善相关设备技术的发展。
        参考文献
        [1]特厚煤层综放工作面智能化开采研究与实践[J].吴亚军,王亚军,杨树新,渠文钟.中国煤炭.2020(11)
        [2]煤矿智能化开采模式与技术路径[J].王国法,庞义辉,任怀伟.采矿与岩层控制工程学报.2020(01)

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