淺談煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展與采煤自動(dòng)化技術(shù)

李濤 吳開偉 王強(qiáng)

摘 要：煤礦行業(yè)在我國的發(fā)展已經(jīng)具有悠久的歷史，面對施工難度較大的采煤工作，其采煤技術(shù)的科學(xué)性直接關(guān)系產(chǎn)煤量和采煤效率。本文結(jié)合采煤技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)展及當(dāng)前的自動(dòng)化發(fā)展，進(jìn)行了電氣自動(dòng)化的技術(shù)分析。希望能夠通過發(fā)揮先進(jìn)采煤技術(shù)的作用，不斷的提升煤礦效益，從而帶動(dòng)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：煤礦；采煤技術(shù)；發(fā)展；自動(dòng)化技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.063

0 引言

在計(jì)算機(jī)及通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的帶動(dòng)下，煤礦在生產(chǎn)中也受到了自動(dòng)化技術(shù)的影響，自動(dòng)化運(yùn)用越來越多，這對煤礦企業(yè)的發(fā)展來說是具有很大推動(dòng)作用的。電氣自動(dòng)化在煤礦開采中的應(yīng)用，是確保行業(yè)信息化發(fā)展水平和運(yùn)行的一種象征。要提升煤礦開采的自動(dòng)化水平，就必須從采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸?shù)热轿蛔龊米詣?dòng)化技術(shù)的裝備更新，才能使整個(gè)煤礦開采行業(yè)處于自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的先進(jìn)行列，才能有效的提高整個(gè)煤礦行業(yè)的總體生產(chǎn)能力。

1 國內(nèi)的采煤機(jī)應(yīng)用分析

在國外的煤礦開采中，液壓支架的電液體控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。這項(xiàng)系統(tǒng)是綜合開采機(jī)械操控中實(shí)現(xiàn)高效和高產(chǎn)的主要技術(shù)力量。如何能夠有效的推進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開采中的使用范圍，是國內(nèi)煤炭行業(yè)得到長遠(yuǎn)發(fā)展的主要?jiǎng)恿头较?。從我國目前的煤礦開采情況來看，地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，而煤炭需求量又越來越高。那就必須從實(shí)際情況出發(fā)，加強(qiáng)對煤炭新型自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析和研究，并且注重對采煤設(shè)備的更新和功能升級(jí)，確保通過技術(shù)力量來改善當(dāng)前的煤礦開采難度和精確度。

2 采煤技術(shù)的綜合發(fā)展

2.1 運(yùn)輸技術(shù)的應(yīng)用

在綜合性機(jī)械化煤礦開采中，刮板輸送機(jī)是最常用的設(shè)備。該設(shè)備除了運(yùn)輸煤炭外，還能夠在環(huán)境搭設(shè)初期和結(jié)束后進(jìn)行采煤機(jī)械設(shè)備中軌道運(yùn)行，支架的支點(diǎn)使用。并進(jìn)行已經(jīng)固定的采煤機(jī)的有鏈裝置拉緊，無鏈牽引的固定等。同時(shí)，還能夠?qū)ぷ髅娴拿涸M(jìn)行清理。協(xié)助放置電纜，水管及乳化液膠管等。

2.2 采煤技術(shù)發(fā)展中的裝備

設(shè)備上多以橫向布置的電機(jī)，通過變頻變速來做無鏈牽引等。其設(shè)備特點(diǎn)主要為主機(jī)架為整理或者大框架焊接，剛性強(qiáng)，安裝獨(dú)立，部件之間無動(dòng)力傳遞，各作用力都有主機(jī)架承受。搖臂采取與主機(jī)連接懸掛的形式，不存在回轉(zhuǎn)，運(yùn)作功率大，轉(zhuǎn)速低。銷排式的無鏈牽引系統(tǒng)，作用力大，工作平穩(wěn)，能夠適用于底板起伏不平的工作地面。設(shè)備的運(yùn)行靠的是計(jì)算機(jī)控制，比較簡單易于操作，能夠通過顯示器進(jìn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。煤礦環(huán)境中的設(shè)備運(yùn)行狀況都以中文內(nèi)容進(jìn)行準(zhǔn)確的顯示，比較適合國內(nèi)煤礦企業(yè)的實(shí)際運(yùn)用。

2.3 機(jī)械化的采煤技術(shù)工藝發(fā)展

采煤機(jī)械化在工藝實(shí)施上主要是通過短臂開采，長臂開采或者兩者的相互協(xié)作來進(jìn)行的開采。（1）短臂的開采主要是進(jìn)行上下兩個(gè)端頭的快速開采作業(yè)和進(jìn)行的巷道回采的機(jī)械化快速割煤。這種工藝常用在中小規(guī)模礦井的煤層傾斜不高或者較厚煤層的開采中，或者是在大型礦井中回采段受限，不適合長臂綜采的施工煤層。（2）長壁開采是借助綜采成套設(shè)備形成的一種開采方式。工作面的布置以回風(fēng)及運(yùn)輸平巷，開切眼組成，具有良好的通風(fēng)系統(tǒng)。通過增加長壁工作面長度就能增加一刀割下的煤炭量，從而避免了對進(jìn)刀及端頭作業(yè)的長時(shí)間影響，極高的提升了生產(chǎn)量。綜采長度以每日產(chǎn)量最低為標(biāo)準(zhǔn)，制約長度的因素是施工地質(zhì)環(huán)境或者刮板輸送機(jī)的具體鋪設(shè)距離。（3）綜合開采技術(shù)是煤柱回采的新型方式，主要是針對已經(jīng)成型的巷道巷柱內(nèi)進(jìn)行長壁工作面的設(shè)置。綜合開采在國家的中小型煤礦開采中具有非常重要的實(shí)用價(jià)值。

3 采煤自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 采煤自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械化程度方面的應(yīng)用

在上個(gè)世界，采煤的自動(dòng)化技術(shù)開始應(yīng)用并得到了很大的提升，煤礦企業(yè)逐漸的在開采中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行電氣自動(dòng)化的應(yīng)用普及和嘗試。自動(dòng)化水平也是不斷的進(jìn)步，但是從其先進(jìn)性來看，還是與國際技術(shù)有一定的距離。如何能夠找到最高效的自動(dòng)化技術(shù)，提升整個(gè)煤礦開采的機(jī)械化程度，是煤礦行業(yè)內(nèi)一直都在尋求的一項(xiàng)事業(yè)。隨著改革開放的發(fā)展，國家應(yīng)該注重人才的培養(yǎng)和國際交流人才的引進(jìn)，通過取長補(bǔ)短，才能進(jìn)一步的進(jìn)行技術(shù)的挖掘。從開采，運(yùn)輸，提升等各個(gè)環(huán)節(jié)來嘗試自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)，確保每個(gè)環(huán)節(jié)都能夠盡量的進(jìn)行機(jī)械化的操作來代替人工，這就是采煤自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械化程度方面應(yīng)該不斷去挖掘的一個(gè)重要課題。

3.2 采煤自動(dòng)化有利于生產(chǎn)效率的提升

當(dāng)前的采煤使用的設(shè)備和系統(tǒng)已經(jīng)越來越智能化，比如，采煤的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠進(jìn)行在線的監(jiān)測，信息的傳輸和人工控制界面的實(shí)現(xiàn)等。同時(shí)能夠?qū)Πl(fā)生的故障進(jìn)行及時(shí)的預(yù)警。通過遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制。當(dāng)采煤進(jìn)行到不同的煤層時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠根據(jù)不同煤層的軟硬度進(jìn)行自動(dòng)的割煤調(diào)整。并且系統(tǒng)能夠結(jié)合受力點(diǎn)及動(dòng)態(tài)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)壓力的檢驗(yàn)。對支架性的推移輸送設(shè)備進(jìn)行自我調(diào)整。智能化的做出應(yīng)急問題的判斷。另外，在進(jìn)行礦山的調(diào)查及選定方面，自動(dòng)化技術(shù)還能夠提供較為全面的技術(shù)數(shù)據(jù)，從而能夠極大的提升整個(gè)煤礦開采的生產(chǎn)效率。

3.3 采煤自動(dòng)化有利于人工成本的降低

計(jì)算機(jī)水平的不斷發(fā)展使得煤炭自動(dòng)化開采中的智能操控水平不斷提升。這就使得煤礦中的工人勞動(dòng)量大大降低。同時(shí)由于自動(dòng)化技術(shù)中的信息儲(chǔ)存及運(yùn)算能力也比較高，就非常適合井下空間狹小的煤礦開采，以前完全靠人工的信息傳輸，地下檢查等，都可以借助自動(dòng)化采煤設(shè)備進(jìn)行，當(dāng)前的設(shè)備能夠準(zhǔn)確的做出周邊環(huán)境的檢測，并且能夠及時(shí)的進(jìn)行自我適應(yīng)。對于出現(xiàn)的故障也能夠及時(shí)傳輸和診斷，并做出初步的分析。這就極大的降低了人工勞動(dòng)成本，一方面保障了人員人身安全，另一方面提升了地下施工的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語

總體來講，電氣自動(dòng)化投入使用以來，煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率得到很大的提升，面對國家經(jīng)濟(jì)增長中對煤炭的需求增加，企業(yè)必須加強(qiáng)新技術(shù)的應(yīng)用，不斷創(chuàng)新和探索，確保煤礦開采行業(yè)能夠在技術(shù)力量的帶動(dòng)下不斷的進(jìn)行產(chǎn)量的提升，增強(qiáng)整體煤炭行業(yè)的持續(xù)發(fā)展能力和國際競爭力。

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