采煤工藝技術(shù)在自動(dòng)化綜采工作面的應(yīng)用

武富中

(山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)碾底煤業(yè)有限公司,山西 太原 030400)

我國是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)的大國，伴隨著人們對(duì)于煤炭的需求越來越多，我國礦井的開采也在逐年的加大和加深，同時(shí)也面臨著生產(chǎn)綜采工作面差等問題的出現(xiàn)，這些問題的出現(xiàn)嚴(yán)重阻礙了我國煤炭行業(yè)的生產(chǎn)，同時(shí)也帶來了很大的安全隱患問題，而通過利用自動(dòng)化采煤技術(shù)，就能幫我們很好的提高綜采工作面的效率和難度，同時(shí)還保證了工作的安全性。

1 綜采工作面自動(dòng)化系統(tǒng)的概述

1.1 綜采自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建

綜采就是綜合采煤的簡稱，是在煤炭的生產(chǎn)過程中，將自動(dòng)化的技術(shù)應(yīng)用在綜采的機(jī)械設(shè)備上，這個(gè)過程包括采煤、破煤、運(yùn)煤等環(huán)節(jié)，在這幾個(gè)過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，并通過自動(dòng)化生產(chǎn)提高煤炭生產(chǎn)的安全系數(shù)和生產(chǎn)效率。綜采工作面具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：首先綜采自動(dòng)化系統(tǒng)是焊接結(jié)構(gòu)性質(zhì)的，具有穩(wěn)定性，硬度也比較強(qiáng)，這種焊接結(jié)構(gòu)在地形復(fù)雜，環(huán)境比較惡劣的采煤工作區(qū)域是有非常重要作用的；其次綜采自動(dòng)化機(jī)組的靈活性，它可以根據(jù)安裝或者工作的需要，將各個(gè)部件連接起來；最后是通過關(guān)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，能幫助我們很好的控制各個(gè)工作要點(diǎn)和準(zhǔn)確的數(shù)值。

1.2 關(guān)于綜采工作面的相關(guān)參數(shù)問題

首先就是煤層，煤層的厚度要求在2.4 m～3 m，局部的材料為巖漿，頂板的材料一般都是深灰色的粉砂巖；其次就是地質(zhì)構(gòu)造的情況，對(duì)于綜采工作面的地質(zhì)構(gòu)造來說是比較簡單的，存在斷層的現(xiàn)象，所以對(duì)地面施工來說，影響也是非常小的；最后就是關(guān)于水文的地質(zhì)情況，對(duì)于水文地質(zhì)情況來說是比較復(fù)雜的問題，因?yàn)樗饕暮畬釉谧畹讓樱簩泳驮谒纳戏?，如果遇到突水的情況，會(huì)給綜采工作面造成很大的影響和安全隱患。

2 綜采工作面自動(dòng)化采煤的現(xiàn)狀分析

自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)和設(shè)備也是我國近年來才開始崛起和發(fā)展的，而采煤自動(dòng)化技術(shù)也是近年來才開始應(yīng)用的，但是從目前的現(xiàn)狀來看，我國很多的大型煤礦企業(yè)也都開始運(yùn)用這種新型的自動(dòng)化采煤技術(shù)，而且都通過運(yùn)用這種技術(shù)提高產(chǎn)量和工作效率，同時(shí)還幫企業(yè)大大的增加了開采的年限，更重要的是提高了開采煤礦的工作環(huán)境，同時(shí)也降低了很多的安全事故發(fā)生，煤礦開采工作是一種高危行業(yè)，而通過綜采自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能讓煤礦煤礦企業(yè)在很大程度上降低了傷亡率。而對(duì)于綜采工作面來說，工作環(huán)境十分艱苦，而且很多時(shí)候工作面的空間很窄小，又面臨著溫度高、濕度大的問題，同時(shí)還有很多的粉塵，而工作人員的工作范圍又都是近距離操作，所以一旦設(shè)備發(fā)生故障，或者出現(xiàn)緊急情況時(shí)，工作人員是受傷害的概率最大。而且，綜采工作面的工作設(shè)備和系統(tǒng)都比較復(fù)雜，而在人為控制設(shè)備配合生產(chǎn)時(shí)，很容易出現(xiàn)各種操作不當(dāng)?shù)膯栴}，這樣的話不但不利于生產(chǎn)，還會(huì)使機(jī)器設(shè)備出現(xiàn)各種故障問題，影響設(shè)備的使用壽命，而且在現(xiàn)在綜采工作面上，很多自動(dòng)化的設(shè)備都是獨(dú)立系統(tǒng)，沒有進(jìn)行合理的融合，也就導(dǎo)致很多的數(shù)據(jù)不能及時(shí)的進(jìn)行集中處理[1]。

3 采煤工藝技術(shù)在自動(dòng)化綜采工作面的應(yīng)用分析

3.1 位置監(jiān)測(cè)技術(shù)

綜采工作面的自動(dòng)化采煤技術(shù)首先應(yīng)該確定采煤的位置，才能展開后續(xù)的工作，企業(yè)可以借用國外先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)，該技術(shù)是目前自動(dòng)檢測(cè)采煤位置最好、最有效辦法之一，而且這種辦法還能更快速的計(jì)算和確定采煤機(jī)具體位置，但是這種技術(shù)不能長時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，要結(jié)合其他的技術(shù)，否則會(huì)讓數(shù)值產(chǎn)生誤差，影響位置的監(jiān)測(cè)。常說的閉合路徑算法就是采用這種這種原理。總體來說，位置的監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于采煤工作者來說是非常重要的，能減少工人下井的次數(shù)，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)保障了工作人員的人身安全，最終讓自動(dòng)化技術(shù)代替人工采煤。

3.2 煤巖界面識(shí)別的技術(shù)

在綜采工作面的采煤工作中，傳統(tǒng)的人工采煤是根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)來識(shí)別煤巖界面的，但是如果利用機(jī)械采煤的話，就必須采用自動(dòng)化技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)煤巖界面的識(shí)別，在目前的采煤工作中，效果最好的煤巖界面識(shí)別技術(shù)就是熱紅外攝像儀追蹤識(shí)別技術(shù)，目前這種識(shí)別技術(shù)是非常新穎的，而且在使用的過程當(dāng)中也沒有發(fā)現(xiàn)任何難理解的問題，所以很多的煤礦企業(yè)都一直在使用這種識(shí)別技術(shù)。

3.3 記憶采煤技術(shù)

自動(dòng)化采煤技術(shù)是需要在綜采工作面上找到合適的位置來控制采煤工作的。對(duì)于目前來說，智能化的機(jī)械采煤技術(shù)都有很高的要求，而我國在進(jìn)行自動(dòng)化采煤工作的時(shí)候，為了彌補(bǔ)采煤技術(shù)上的不足，我們經(jīng)常采用的是記憶采煤技術(shù)，而該技術(shù)首先是讓采煤的專業(yè)的司機(jī)進(jìn)行采煤示范，然后再根據(jù)采煤的自動(dòng)化操作系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理，最后在根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)實(shí)行采煤的工作，這樣的方式能節(jié)省很大的人力，但是當(dāng)煤層走向低處或者開采難度較大時(shí)，就需進(jìn)行人工調(diào)整。

3.4 溜坡的控制技術(shù)

在綜采工作面進(jìn)行采煤工作時(shí)，如果工作面不平整或者坡度比較大時(shí)，就會(huì)讓液壓支架發(fā)生溜坡的情況，這個(gè)時(shí)候會(huì)給采煤工作帶來非常大的危險(xiǎn)，而目前我們使用的溜坡控制技術(shù)是通過國外研究出來的新型智能技術(shù)，叫激光掃描儀糾正技術(shù)，通過利用這種技術(shù)，在采煤工作時(shí)，能避免出現(xiàn)不垂直的現(xiàn)象，以此來保證開采工作的安全，同時(shí)在這種技術(shù)下，液壓支架也是可以自動(dòng)控制的。

3.5 連續(xù)生產(chǎn)保障技術(shù)

連續(xù)生產(chǎn)保障技術(shù)，是采煤的機(jī)械設(shè)備一直處于工作狀態(tài)中，達(dá)到連續(xù)生產(chǎn)的情況。所以想要達(dá)到這種情況，就必須保證在采煤工作中的安全，并且能及時(shí)的應(yīng)對(duì)各種突發(fā)狀況，所以我們需要用輸送平衡控制技術(shù)和防撞技術(shù)。同時(shí)，對(duì)采運(yùn)平衡技術(shù)來說也是非常重要的，而自動(dòng)化的采煤技術(shù)在工作時(shí)首先就要控制住采煤的速度，同時(shí)還要注意的是，在采煤的過程中，避免采煤機(jī)械設(shè)備進(jìn)行互相的碰撞和摩擦，一定要保證人工操作的安全性，同時(shí)還要將遠(yuǎn)程的應(yīng)用技術(shù)發(fā)揮出作用，當(dāng)然，并不是說自動(dòng)化采煤技術(shù)就無須人工參與，在關(guān)鍵時(shí)候，還是需要工作人員來控制的。

隨著自動(dòng)化技術(shù)在采煤工作中的發(fā)展和應(yīng)用，使我國的煤礦業(yè)和自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)都得到了快速發(fā)展，但是距離發(fā)達(dá)國家還是存在一定的差距，所以我們一定要加大自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)的力度，并改善目前在采煤工作中出現(xiàn)的問題，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的維修和檢查，要讓設(shè)備發(fā)揮最佳狀態(tài)來開展采煤工作，這也是未來的發(fā)展目標(biāo)。

4 結(jié)語

隨著社會(huì)的發(fā)展和自動(dòng)化水平的提高，關(guān)于煤礦企業(yè)綜采自動(dòng)化工作面中應(yīng)用技術(shù)也是在不斷發(fā)展的。我們通過自動(dòng)化的應(yīng)用技術(shù)來進(jìn)行煤礦的開采，不但提高了產(chǎn)量和效率，還節(jié)約了很多的人力，更重要的是改善了綜采工作面的工作環(huán)境，降低了安全事故發(fā)生的概率，所以，一定要重視自動(dòng)化采煤工藝技術(shù)的研究和發(fā)展，要最終實(shí)現(xiàn)綜采工作的面的自動(dòng)化生產(chǎn)。