刘永清 张佳飞
鄂尔多斯市中北煤化工有限公司 内蒙古鄂尔多斯市017000
摘要：智能化开采是煤矿开采技术演进的必由之路，目前我国总体处于智能化开采的初级阶段，智能化开采理论体系尚需不断完善。随着人们对安全性认识的提高，也是解决煤矿面临安全、效率和人员成本的一项重要途径。
关键词：煤矿综采工作面；智能化开采技术；应用
1煤矿综采工作面无人化开采技术的研究现状
随着科技的不断发展，越来越多新技术应用到实际的生产中，煤矿综采工作面无人化开采技术也有了很大程度的发展。
煤矿开采工作中的检测工作是十分重要的，找出故障的根源是提高煤矿开采工作效率的保障。目前在我国煤矿综采工作面智能化技术的发展方面虽然还没有实现完全的智能化，但是也实现了三级设备一键停止和启动，能够较好控制综采工作面。
2煤矿综采工作面智能化技术的影响因素
2.1环境因素
煤矿综采工作面在开采过程中环境因素是影响煤矿智能化开展的关键因素之一，由于井下开采过程中其顶底板、采高和瓦斯以及煤层倾角问题的存在使井下事故不断发生，为了有效减少人员伤亡，迫切需要进行无人智能工作面的研究和应用。
2.2设备因素
在实现综采工作面智能化开采过程中，对设备的要求很高，其中要求设备具有较强的稳定性，具有较强的可靠性以及具备自动化水平的要求，井下采煤机必须具有在线监测和故障自诊断的能力，可以利用记忆功能实现切割，液压支架的电液控制系统应该具有围岩自应力和全工作面可以自动跟机的功能，另外综采工作面智能化开采需要利用手段来及时获取工作面的工作情况以及设备的运转情况，这样的要求提出就必须对设备的通信方式、监控的延迟性质以及视频的系统效果都提出了更高的要求。
2.3技术因素
目前我国大部分煤矿自动化和智能化技术水平较低，和工人实际操作的水平相比还存在着一定差距，所以，实现对人的感官以及大脑运转的模仿是实现智能化开采的关键因素。一些智能化技术比如煤岩识别和煤岩分界等技术还处于研究阶段，和人工工作还存在一定差距，对于实现无人开采技术还存在一定距离。
3煤矿综采工作面相关智能化开采装置探讨
3.1智能采煤机装置概述
对于智能采煤机装置来说，能够紧密参考采煤技术具体的需求情况，合理设计出多样化的运行形式，达到对联动管控刮板输送机设备和支架有效协调的效果。利用先进的MEMS传感器技术，完成采集采煤机支架运行状况的任务，同时合理预测采煤机具体位置关系计算和运作轨迹的情况，实现闭锁采煤机与其它相关设备有效联通的目的。运用智能采煤机装置，能够以自动的形式，完成煤炭分界的科学探测任务，并结合有关采煤技术，逐渐形成一个系统化的煤矿开采体系。在有关监控中心当中安设一台采煤机远程操控平台，并和采煤机装置的位置监测系统实现通信，以便获知采煤机装置具体的运行方向。
3.2智能液压支架
针对煤矿综采液压支架电液管控系统而言，属于支架生产以后的一个附属产品，并没有在液压支架结构当中实现引入，后续的相关支架产品应该进行设计之初，便运用到电液管控系统，使支架相应的机械结构、控制器以及传感器等装置实现统一化，降低了支架的成本，达到提高支架自动化能力的目的。
在有关监控中心当中安设一台液压支架远程操控平台，把相应的工作面视频、电液管控计算机界面当成主要的形式，并借助支架远程控制台，达到远程管控液压支架的目的。由于煤矿综采工作面液压支架电液控制系统得到了广泛的应用，促使采煤机设备的支架得以自动化。
3.3智能刮板运输机装置
基于加快煤炭输送速度的目的，需要定期检测刮板运输机设备的直线性情况；从采煤机装置的支撑角度来说，应该保证一定的平整性。并且需要针对支架之间相对范围、彼此影响的情况加以管控和测定。以规避下滑上窜作为目的，需要科学分析相关刮板运输机设备的定位情况，并加大智能刮板运输机设备的研发力度。
4煤矿综采工作面智能化开采技术分析
4.1实时管控协议技术
基于达到远程遥控煤矿综采工作面情况的目的，应该尽可能减少传输视频延时的现象，并根据支架和相关采煤机装置的控制要求，使视频端的延时能够维系在40ms当中，由此需要煤矿综采工作面的摄像、传输、图像的解码以及储存的能力更强。由于被较长距离工作面所干扰，对采煤机装置的周边、刮板运输机链条、胶带运输机的出煤口以及工作面支架等位置进行采集，并以视频的形式加以呈现，科学利用基于以太网的数字化视频控制系统，达到双绞线传输的方式，无需布线。不过在数字视频系统当中的信号呈现到显示器以前，应该科学完成传输、编码、解码以及数字化等操控任务，由此造成时间延迟超过了200ms，需要对采集、传输以及呈现等环节加以不断改进。
4.2连续生产保障工艺
以确保有关智能机械装置可以在煤矿综采面上实现持续地生产作为目的，应该提高开采煤矿的安全性，一旦出现突发情况，应该有效进行应对。所以，科学运用输送平衡控制技术、防撞技术十分关键。进行智能化采煤技术应用的过程当中，应该对割煤速度加以严格管控，确保安全性，提高整体的效率。通常可以运用摄像仪设备图像采集辨识技术，能够完成采煤情况的监测任务。对于此环节来说，应该避免有关采煤装置间产生碰撞的情况，规避造成降低人为操控安全的不良现象。此外，借助雷达技术和三维扫描技术，能够实现远程监控的效果。
4.3视频监控技术
对于煤矿综采工作面模拟采矿系统而言，主要借助提升虚拟现实技术，进而建立起一个三维采矿环境，实现模拟相关运行技术设备以及采煤过程的目的。利用此系统，可以和相应的操控人员实现一定的互动，并能够穿越全部的空间到达该系统所模拟的所有区间内。依靠此系统，既明确了空间的状态、物体运作的管控，又可以辨识物体，准确输入与处理输入相关信息。这当中，最大的特点是为了建立一个与现实十分近似的采掘三维环境，同时借助先进的计算机技术，能够清晰地呈现出采矿的情况，进而获取相关设备运行的相关参数、动态化图像等等，其中包含了相关设备的产能、间距以及时间等信息情况。
4.4记忆采煤技术的分析
为了发挥出煤矿综采工作面智能化开采技术的良好作用，应该在综采工作面中获取对应的采煤区域，实现对采煤工作水平面的合理管控，并加以纵向切割处理。应用煤矿综采工作面智能化开采技术的过程当中，基于弥补技术方面的缺陷，主要运用了记忆采煤技术。要求有关采煤司机科学操作采煤机设备，实现正确地采煤操作，然后借助采煤机智能操作系统准确记录相关数据信息，达到智能化管控的目的。如此，节约了人力资源，应用效果十分明显。
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