綜采工作面智能化開采現(xiàn)狀及發(fā)展研究

栗廣杰 黃長仁

摘 要：綜采工作面智能化開采是進(jìn)行礦井智能工作開展的有利體現(xiàn)，在進(jìn)行智能化發(fā)展建設(shè)的過程中，能有效的發(fā)揮出良好的工作開展功能保障，實(shí)現(xiàn)礦井智能工作的全面開展，同時(shí)能有效的實(shí)現(xiàn)提升綜采工作面成本集中節(jié)約控制的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)在工作中生產(chǎn)和安全效益的有效提升，其具備較好的創(chuàng)新實(shí)踐優(yōu)勢(shì)，是技術(shù)發(fā)展的顯著利好。

關(guān)鍵詞：綜采工作面;智能化開采;現(xiàn)狀

1、引言

礦井綜采工作面智能化升級(jí)，是技術(shù)優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮的集中體現(xiàn)，其對(duì)于提升礦井工作開展的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮出良好的生產(chǎn)效率和安全保障具有重要意義，是進(jìn)行具體工作開展的良好研究和努力方向。

2、礦井智能化開采發(fā)展規(guī)劃及關(guān)鍵技術(shù)

2.1智能化發(fā)展規(guī)劃

智能化的發(fā)展就是要能在當(dāng)下開采技術(shù)的客觀條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)于基本智能化發(fā)展建設(shè)的階段性規(guī)范發(fā)展，以智能化建設(shè)發(fā)展的目標(biāo)階段分解實(shí)現(xiàn)，最終達(dá)到理想的發(fā)展水平。一般來說，要能實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行智能化發(fā)展的過程中，首先要能實(shí)現(xiàn)單機(jī)操作自動(dòng)化，就是要能做到液壓支架的同步移動(dòng)、采煤工作的每個(gè)工作臺(tái)班參數(shù)記憶等;其次要能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作監(jiān)控信息反饋機(jī)制，對(duì)于工作中的各種運(yùn)行參數(shù)信息進(jìn)行科學(xué)有效的識(shí)別，發(fā)揮專業(yè)遠(yuǎn)程控制操控的能力;最后能實(shí)現(xiàn)采煤生產(chǎn)的當(dāng)前施工參數(shù)自動(dòng)獲取、自動(dòng)采取施工方案的智能分析識(shí)別機(jī)制，實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化和智能化控制。

2.2關(guān)鍵技術(shù)

（1）智能化開采裝備。主要是能保障在進(jìn)行煤礦開采的過程中，能發(fā)揮出良好的智能化科學(xué)開采能力，實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行開采的過程中，開采設(shè)備具備智能化升級(jí)的客觀能力，比如具備一定的信息識(shí)別傳感元件系統(tǒng)，能可靠的獲取當(dāng)前施工中的面臨技術(shù)參數(shù)信息，尤其是在復(fù)雜環(huán)境條件下，傳感元件依然能保持高效的、高精確性的信息傳感能力。要能實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備之間的數(shù)據(jù)可靠的傳遞，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在傳遞中不存在保真性的問題，能使各種設(shè)備協(xié)調(diào)的運(yùn)行。

（2）自身狀態(tài)及采場(chǎng)環(huán)境的感知技術(shù)。設(shè)備要能分辨出周圍工作環(huán)境的客觀施工條件執(zhí)行情況，能有效的發(fā)揮在進(jìn)行施工的過程中，獲取對(duì)于施工開展的最佳施工參數(shù)信息，要能實(shí)現(xiàn)對(duì)于自身施工能力和運(yùn)行層面的控制，比如在進(jìn)行工作過程中，能發(fā)揮出良好的設(shè)備自身參數(shù)識(shí)別能力，掌握自身繼續(xù)生產(chǎn)執(zhí)行的可續(xù)依據(jù)。

（3）直線度控制技術(shù)。工作面施工中的路線直線度控制，是煤礦施工過程中，重要的技術(shù)控制指標(biāo)，對(duì)于施工生產(chǎn)的順利進(jìn)行具有重要意義，要能實(shí)現(xiàn)直線度的科學(xué)控制保障，就要實(shí)現(xiàn)設(shè)備行走中的精確引導(dǎo)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在有關(guān)工作開展的過程中，能發(fā)揮出良好的傳感系統(tǒng)持續(xù)有效的運(yùn)行，同時(shí)能在發(fā)生一定的線路偏移的過程中，能及時(shí)的識(shí)別偏離問題，及時(shí)的采取糾偏操作。另外，位移傳感器的精度、機(jī)械裝備間的連接間隙、工作面頂?shù)装迩闆r、工作面供液壓力、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)特性等都是影響工作面自動(dòng)調(diào)直的因素。

（4）大數(shù)據(jù)集成與共享協(xié)同控制。要能在生產(chǎn)的過程中，克服良好的數(shù)據(jù)傳輸控制保障，要能實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)控制階段，實(shí)現(xiàn)有關(guān)信息傳播和接受路徑的科學(xué)控制，實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行信息傳遞的全過程中，都能實(shí)現(xiàn)及時(shí)有效的信息傳遞，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行信息傳輸?shù)倪^程中，發(fā)揮出良好的智能化機(jī)制運(yùn)行在數(shù)據(jù)信息層面的科學(xué)保障。

3、綜采工作面智能化開采技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐

運(yùn)用智能化系統(tǒng)技術(shù)開采的工作面，在生產(chǎn)施工中，集成了智能供液系統(tǒng)、液壓支架電控自動(dòng)化系統(tǒng)、采煤機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)、語音通信系統(tǒng)、工作面視頻輔助系統(tǒng)與巷道集控自動(dòng)化系統(tǒng)，在地面與井下實(shí)現(xiàn)一鍵自動(dòng)化順序啟停、液壓支架的遠(yuǎn)程與自動(dòng)化控制、采煤機(jī)的遠(yuǎn)程與自動(dòng)化控制、視頻輔助干預(yù)與自動(dòng)跟隨等核心功能，實(shí)現(xiàn)了工作中的高精度開采能力，主要是包括對(duì)于設(shè)備的自身形態(tài)位置的識(shí)別、路線校核等，同時(shí)能保障開采中實(shí)現(xiàn)連續(xù)的自動(dòng)生產(chǎn)輸送能力，整個(gè)施工過程穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行。巷道集控中心將紅外傳感器監(jiān)測(cè)到的煤機(jī)位置與采煤機(jī)上的編碼器監(jiān)測(cè)到的煤機(jī)行走距離相融合，產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的煤機(jī)位置發(fā)往工作面，控制器根據(jù)融合后的煤機(jī)位置進(jìn)行跟機(jī)自動(dòng)化。將開采過程中的數(shù)據(jù)信息實(shí)施上傳云端，實(shí)現(xiàn)了云端在線分析機(jī)制，能提升地面指揮控制系統(tǒng)對(duì)于地下施工中的各個(gè)施工信息掌控性，同時(shí)各種上傳的信息數(shù)據(jù)被可靠的傳輸，實(shí)現(xiàn)了在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸中的數(shù)據(jù)及時(shí)整理歸類，具備了進(jìn)行數(shù)據(jù)分析出來的基本前提。

4、煤礦智能化開采技術(shù)展望

4.1實(shí)現(xiàn)工作面規(guī)劃開采

要求對(duì)于煤層的分布情況進(jìn)行科學(xué)的識(shí)別，有效的確定開采區(qū)域的位置，利用智能開采技術(shù)的煤區(qū)分布分析系統(tǒng)，確定在進(jìn)行工作面開采的過程中，能發(fā)揮出良好的施工規(guī)劃性，要能保障所有的開采路線與智能開采設(shè)備相適應(yīng)。一般在規(guī)劃開采的過程中，要能實(shí)現(xiàn)對(duì)于基本地理信息開采面的科學(xué)控制，要能實(shí)現(xiàn)在開采的過程中的推進(jìn)位置的定位信息實(shí)時(shí)獲取，可以通過地理信息系統(tǒng)與支架推進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)的共同識(shí)別技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)在開采工作進(jìn)行的過程中，能在做好定位控制的前提下，保障開展規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的有效精準(zhǔn)實(shí)施。

4.2自動(dòng)化和人工輔助操作系統(tǒng)雙控機(jī)制

自動(dòng)化系統(tǒng)能解放施工人員的大部分危險(xiǎn)性、效率低下、勞動(dòng)力較大的工作，能提升實(shí)際生產(chǎn)的效率，但是自動(dòng)化技術(shù)往往受到諸多不確定因素的影響，難免會(huì)發(fā)生一定的問題。因此，要能配合人工輔助操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在進(jìn)行操作的過程中，實(shí)現(xiàn)人工監(jiān)控機(jī)制，保障各種問題能夠被可靠的識(shí)別，及時(shí)的反饋有關(guān)的信息，實(shí)現(xiàn)不斷的優(yōu)化改善機(jī)制打造。

4.3智能機(jī)器人一體化裝備

機(jī)器人生產(chǎn)作業(yè)能加大的解放勞動(dòng)力短缺問題，同時(shí)能提升整個(gè)作業(yè)過程中的安全性，實(shí)現(xiàn)高效、精確的施工工作開展，智能機(jī)器人一體化技術(shù)，就是要能實(shí)現(xiàn)整個(gè)的綜采工作流程實(shí)現(xiàn)全過程無人操作，以規(guī)范化的操作程序精確的完成所有的工作步驟，實(shí)現(xiàn)工作開展的全面進(jìn)步。

5、結(jié)語

綜采工作面設(shè)備的智能工作機(jī)制實(shí)現(xiàn)，需要可靠的、先進(jìn)的技術(shù)作為支撐，從而實(shí)現(xiàn)工作開展中的效率和安全等指標(biāo)的全面提升。

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