乔礼军
赛德（神木）装备技术有限公司 陕西省榆林市神木市719300
摘要：煤矿生产运行下采煤机设备是非常重要的一部分，采煤机自动化、智能化技术的应用，转变了传统煤矿采煤模式，实现了机械化发展。文章对机电设备自动化、智能化控制优势进行分析，并探讨相关技术的应用。
关键词：采煤机；自动化；智能化；控制技术
引言
煤炭资源作为中国社会经济发展过程中非常重要的资源之一，对人类的日常生产活动，以及人们生活质量都有直接影响。随着社会的不断向前发展，人们在日常生活和生产工作中对煤炭资源的需求量不断增加，因此对中国煤矿开采单位提出了更高的工作要求和标准。相关煤矿开采单位在长时间的实践工作过程中研发出了很多先进的煤矿开采技术，相比于传统的煤炭开采方法，应用更加先进的自动化技术，在整个煤炭资源的开采效率和稳定性上都得到了一定的提升。其中，采煤机自动化、智能化采煤技术在中国各大煤矿开采单位的应用非常普遍，可以有效解决传统煤矿开采工作中的不足，进一步提高煤矿资源的开采效率和稳定性。煤矿开采单位需要对采煤机自动化、智能化采煤技术开展更深入的研究和分析，对其中存在的问题进行优化和改进，充分发挥出采煤机自动化、智能化采煤技术的工作优势，提高采煤工作的整体效率和稳定性。
1煤矿机电设备中自动化、智能化技术的优势
第一，提高煤矿生产的效率。在机电设备中运用自动化技术，最为显著的优势就是其能够提高煤矿的生产效率。相较于传统的煤矿机电设备运行模式，将自动化技术运用于煤矿机电设备中能够提高煤矿机电运行的智能化程度，提高煤矿机电设备工作运转的流畅性，实现高效运行。在保证机电设备正常稳定运行的基础上，可以提高煤矿生产开采工作效率，以此来提高煤矿企业的经济效益。第二，减少生产成本。将自动化技术运用于煤矿机电设备中，实现煤矿机电设备的自动化管理控制，能够减少煤矿生产开采工作相关人力资源的使用，从而解放人力资源，减少生产成本。具体而言，运用自动化技术，能够降低设备管理工作工作中对人力的依赖程度，从而减少井下设备管理人员的数量。井下设备管理人员的减少，使得煤矿生产开采工作所花费的人力成本降低，从而减少了整体煤矿生产开采工作的成本，从而提高煤矿企业的经济收益。第三，提升生产开采工作安全性。将自动化技术运用于煤矿机电设备中，能有效提高生产开采工作的安全性，同时实现了部分危险生产开采工作的无人化处理和进行，减少和避免了煤矿生产开采过程中安全隐患的发生。同时，在煤矿机电设备运行过程中，借助自动化技术的应用，能够实现智能化管理，从而有效提高煤矿生产效率及安全性。
2采煤机自动化与智能化控制技术措施
2.1信息采集和处理技术
采煤机自动化控制的核心就是控制信号的输入和输出。所谓的自动化就是使设备按照某种规律运行，其关键在于采用合适的控制信号进行处理，并自动输出相应的控制信号。在采煤机自动化控制过程中，需要控制采煤机的采高、位置、姿态及转态。例如，根据采集的地质信息确定采煤机的采高，并使采煤机的截割高度控制在截割范围以内；根据采集的采煤机位置信号确定采煤位置，通过与预定轨迹进行校正，使得采煤机处于正常工作状态。通过以上分析可知，信息采集和处理技术对于采煤机的自动化控制十分重要。信息采集就是通过一些特定的传感器采集采煤机需要的信息，但采集到的信息中有很多无用信息，为此，需提取少量的有用信息。这就需要用到信息处理技术，通过对信息加工，从而产生有用的控制信号。为了实现对采煤机的实时控制，信息采集频率要尽可能地高，信息处理速度要尽可能地快，不仅需要研发高性能的传感器及微型处理器，还需要开发高效的信息处理算法。
2.2井下割煤工艺的优化
传统的井下自动割煤工艺主要是依据简单地形条件、简单煤层分布来设定的，因此割底煤距离长并设置有采煤机反刀割煤等，但在较复杂的地形条件下综采面空间狭小、煤层分布差异性大，各类设备缺乏足够的调整空间，因此难以适应。以某煤矿采煤机为例，在井下自动截割作业时，根据采煤机的不同情况将适当地降低采煤机截割底煤时的长度，同时取消了采煤机作业时的反刀扫底煤的要求，将采煤机割三角端头留煤时的进刀的长度在传统方案基础上再降低5m，适当调节刮板输送机铺设时弯曲段的距离，提高采煤机运行时的灵活性。该新型综采工艺的投入使用，将井下单班作业人员数量由18人降低到了10人，人员减少了44.4%，井下综采作业效率提升了32.8%以上，初步实现了井下少人化作业的阶段性目标，取得了极好的应用效果。
2.3记忆截割路径规划
采煤机的智能截割关键技术就是实现采煤机的记忆截割路径规划，促进截割滚筒高度能够自动适应煤层变化，进行自动调高。这也就要求采煤机必须做到对煤岩界面与煤层厚度的精准识别，能够按照记忆截割路径进行施工。采煤机的记忆截割路径规划主要分为两个阶段。第一，记忆截割路径并及时处理数据。这需要采煤机全面收集截割路径参数并记忆这些参数然后作出相应处理。第二，自适应调高截割滚筒的高度。采煤机的自动行走和截割主要是以记忆截割路径作为参考的。如果在前进过程中煤层地质情况发生突变，那么就会导致采煤机的实际运行参数有别于记忆参数，这时采煤机的截割滚筒需要在逻辑传感器的作用下进行自动调高。如果煤层地质情况变化大，截割滚筒无法按照操作程序完成自动调高，此时技术人员可远程操控采煤机，手动修正采煤机的运行轨迹，同时记忆修正结果，确保在以后的综采过程中遇到同样情况时，采煤机就可利用记忆截割技术实现截割滚筒的自动调高。
2.4液压支架控制工作
在实际的开采工作中，综采自动化采煤技术的应用，对电液控制系统控制器的工作性能要求不断提高。在具体的开采工作中，采煤机是其中主要的工作设备之一。液压系统的使用可以保证采煤设备的顺利推进和工作，同时，其工作时也必须要符合采煤工作流程的相关控制要求。在系统联动工作中，相关工作人员必须要对其中的各项数据信息进行有效协调，确保数据信息设置的科学性和合理性。另外，要落实好后续煤矿开采工作所产生的联动效应，以进一步提高综采自动化采煤技术的自动化控制功能和效果，保证采煤机工作的整体安全性和稳定性，实现整个煤矿开采工作的顺利进行。
2.5采煤机关键零部件智能融合诊断方法
参数诊断方法简单且容易实现，可快速诊断出采煤机故障部件，但诊断结果片面，无法确定部件内故障的具体位置或零件；深度残差网络可对采煤机易故障部位的齿轮、轴承和轴等零件进行特征提取，细化故障和明确故障部位，但诊断速度较为缓慢。以参数诊断法为主，深度残差网络诊断为补充，2种诊断方法相互融合，既能够对整机实时诊断，又达到了丰富故障信息、精准判断故障的效果。参数诊断法对实时监测参数进行诊断，得出实时故障结果，若无故障则诊断页面显示无故障，反之则诊断页面显示有故障，且可点击链接跳转至深度残差诊断页面，深度残差诊断模型对故障位置的振动信号进行分析，得出详细的故障结果。
结语
综上所述，自动化采煤技术的有效应用，在煤矿开采工作中所发挥出的作用非常明显，在一些深度较大、环境比较复杂的煤矿开采工作中所表现出的优势更大，可以进一步提高整个煤矿开采工作的效率和稳定性，对此还需要关注自动化、智能化在煤矿采煤机中的应用，提高煤矿综采水平。
参考文献
[1]葛世荣，郝尚清，张世洪.我国智能化采煤技术现状及待突破关键技术[J].煤炭科学技术，2020,48(7):28-46.
[2]陈浩.薄煤层综采自动化采煤工艺技术研究与应用分析[J].资源信息与工程，2019,34(5):39-40.
[3]闫化良.综采自动化采煤技术的应用与关键技术分析[J].能源与节能，2018(3):177-178.