綜采工作面自動(dòng)化采礦技術(shù)的應(yīng)用

楊樹滿

延邊涼水煤業(yè)有限責(zé)任公司 吉林圖們 133100

1 綜采工作面的設(shè)計(jì)原則

收集，裝載，運(yùn)輸，是所有綜采工作機(jī)械化的基礎(chǔ)。在21世紀(jì)，大型現(xiàn)代礦山的產(chǎn)量和工作量都很高。目前綜采高產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)看，設(shè)計(jì)高效綜采工作面長(zhǎng)度增加，需求面更深的截面可以切割無煙煤、提高容量機(jī)器速度。作為對(duì)這些要求的回應(yīng)，對(duì)于綜采系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮了以下原則。

（1）機(jī)械設(shè)備的選擇主要是滿足先進(jìn)技術(shù)，生產(chǎn)可靠設(shè)備，增加發(fā)現(xiàn)多樣化設(shè)備的可能性，提高效率和效率。同時(shí)，不同的設(shè)備必須相互兼容，保證運(yùn)輸將是安全的，并增加交通樞紐的緩沖能力，以達(dá)到供應(yīng)平衡并充分利用收集的好處。

（2）為區(qū)域工作表面的快速連續(xù)開采創(chuàng)造條件，增加工作表面的工作時(shí)間，減少移動(dòng)量，并保證快速移動(dòng)。同時(shí)要加大工作速度、增大彎曲巷道，特別是通過渠道，充分利用連續(xù)采煤復(fù)合頂板完整性，利用道路通車條件，以保證表面需更換工作。

（3）對(duì)于輔助運(yùn)輸系統(tǒng)，需要簡(jiǎn)單、不那么狹窄、快速和方便地將人員轉(zhuǎn)移到工作場(chǎng)所，作為提高工作場(chǎng)所生產(chǎn)能力的重要因素，并在街頭得到保證[1]。

2 采礦自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

在礦石的開采過程中，一些空間位置比較狹小，人工開采存在一定困難，還有一部分礦石承受應(yīng)力較高的危險(xiǎn)地方，都需要的自動(dòng)化的機(jī)器來運(yùn)作，以保障采礦人員的安全，并向著遠(yuǎn)程操控?zé)o人機(jī)器，實(shí)現(xiàn)智能采礦的方向邁進(jìn)。

2.1 自動(dòng)化鑿巖技術(shù)的發(fā)展

自動(dòng)化鑿巖技術(shù)最開始是在視線范圍以內(nèi)，控制機(jī)器進(jìn)行鑿巖作業(yè)，慢慢發(fā)展到控制機(jī)器到礦井內(nèi)的硐室作業(yè)，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到人站在地面上，遠(yuǎn)程遙控機(jī)器進(jìn)入礦井自動(dòng)進(jìn)行鑿巖作業(yè)。一般情況下機(jī)器可以自動(dòng)化進(jìn)行一個(gè)循環(huán)工作面的鑿巖作業(yè)，或者是自動(dòng)完成一排深孔鑿巖，大大節(jié)省了人力和物力的損耗，但是礦井內(nèi)機(jī)器的維護(hù)仍然需要技術(shù)人員親自動(dòng)手進(jìn)行維修。

2.2 局部遙控作業(yè)的發(fā)展

局部遙控是說不讓機(jī)器完全自動(dòng)化作業(yè)，而是操作人員也參與其中，完成一部分作業(yè)工作。操作人員在地面上遠(yuǎn)程遙控鏟車進(jìn)入比較危險(xiǎn)的開礦區(qū)承裝礦石，裝完之后，控制鏟車開出礦區(qū)，開到自己面前。然后操作人員進(jìn)入駕駛室，親自把鏟車開到卸載貨物的地方，將礦石全部卸載下來，然后將鏟車開回，下車，繼續(xù)遙控鏟車進(jìn)入礦區(qū)裝載礦石。這個(gè)過程中有效避免了人員進(jìn)入危險(xiǎn)地帶，降低了危險(xiǎn)系數(shù)，但是如果操作不當(dāng)，依然存在發(fā)生意外的可能[2]。

2.3 采礦自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況

露天開采時(shí)所用的鏟車運(yùn)輸不再是人工操作，而是完整的自動(dòng)化流程，一部分比較大型的機(jī)車和電鏟也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化作業(yè)。在一些發(fā)達(dá)國家，地下礦山的開采也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，由一名操作人員，遠(yuǎn)程操控幾臺(tái)鏟車同時(shí)進(jìn)行地下鑿巖作業(yè)。我國的地下采礦技術(shù)也在向著自動(dòng)化發(fā)展，遠(yuǎn)程遙控微型的鏟車進(jìn)入地下礦井作業(yè)，在不久的將來，也許會(huì)實(shí)現(xiàn)礦井下的作業(yè)完全由機(jī)器自動(dòng)化完成。

3 綜采工作面自動(dòng)化采礦技術(shù)的應(yīng)用

3.1 經(jīng)濟(jì)效益和安全效果

薄礦層綜采自動(dòng)化采礦技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)化了操作控制，大大降低了開采的安全風(fēng)險(xiǎn)，避免了各類開采作業(yè)安全事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了礦山開采企業(yè)的安全穩(wěn)定發(fā)展。自動(dòng)化采礦技術(shù)的應(yīng)用，通過液壓升降架、移架、輸送機(jī)等的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作的控制與監(jiān)控，保證了安全生產(chǎn)的進(jìn)行。根據(jù)相關(guān)的開采比較，自動(dòng)化技術(shù)的初期投資與產(chǎn)能效益相比，螺旋采礦設(shè)備與支架支撐技術(shù)的使用，使得其期初投資是傳統(tǒng)采礦投資的 1.7到 2倍，促進(jìn)產(chǎn)量的提高，在未來將取得良好的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

3.2 應(yīng)用效果

薄礦層綜采自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，通過支撐結(jié)構(gòu)、供液系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)采礦作業(yè)的快速移架，保證安全生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)能源開采行業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的工作面遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，能夠在監(jiān)控室實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面切割、移架等作用的監(jiān)控，促進(jìn)工作人員的安全生產(chǎn)，降低安全事故的發(fā)生，在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)礦山開采企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。薄礦層有時(shí)還分布在地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地形條件特殊、有斷層存在的情況，這使得綜采自動(dòng)化采礦技術(shù)的應(yīng)用具有局限性，未來還將進(jìn)一步進(jìn)行該技術(shù)的研發(fā)，使其在各種復(fù)雜開采條件下發(fā)揮良好的應(yīng)用效果。

3.3 推廣價(jià)值

薄礦層綜采自動(dòng)化采礦技術(shù)的應(yīng)用能夠提高礦山開采的效率，為礦企的發(fā)展創(chuàng)造更大的價(jià)值。通過技術(shù)的改進(jìn)，可以滿足采高0.9m 的要求，充分應(yīng)用斜板直行側(cè)推原理，降低輸送機(jī)的高度，提高裝載礦產(chǎn)資源效果。相關(guān)研究表明，綜采自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠簡(jiǎn)化采礦作業(yè)，減少采礦中的生產(chǎn)材料的使用，大大降低了生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的安全進(jìn)行，減少安全事故的發(fā)生。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)使得推進(jìn)度加快，使得其滿足采礦的基本要求，促進(jìn)采礦作業(yè)的安全、高效進(jìn)行[4-5]。

總之，隨著全世界工業(yè)化現(xiàn)代化進(jìn)程的步伐加快，人們對(duì)于金屬礦產(chǎn)資源的需求也越來越大，開采礦石的總量也越來越多，人們開始尋求越來越先進(jìn)的采礦技術(shù)，用以大規(guī)模開采。我國也應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家高端的采礦技術(shù)，改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，改變被動(dòng)落后的局面，同時(shí)注意采礦的環(huán)保問題，使采礦產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。