煤礦綜采工作面智能化技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展研究探析

房善磊

摘要：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢(shì)下，社會(huì)生產(chǎn)和居民生活對(duì)能源的需求量持續(xù)增加，煤炭作為一種重要的能源，在社會(huì)發(fā)展中扮演關(guān)鍵角色。隨著煤礦行業(yè)的發(fā)展，各種智能化、自動(dòng)化設(shè)備與技術(shù)不斷應(yīng)用，顯著提升了生產(chǎn)效能，因此，針對(duì)煤礦綜采工作面智能化設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行分析，對(duì)促進(jìn)行業(yè)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：煤礦綜采工作面;智能化設(shè)備;智能化技術(shù);發(fā)展;分析

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，信息技術(shù)已經(jīng)在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用，并且取得顯著效果，成為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的核心力量。煤礦生產(chǎn)作為傳統(tǒng)工業(yè)，在信息技術(shù)的支撐下，各種新型的生產(chǎn)技術(shù)和智能化設(shè)備不斷涌現(xiàn)和應(yīng)用，成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和生產(chǎn)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)支撐。在煤礦生產(chǎn)中，綜采工作面起到控制作用，引入現(xiàn)代的智能化設(shè)備和技術(shù)，可以顯著提升生產(chǎn)效能、確保生產(chǎn)安全，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)意義。

1、綜采智能化技術(shù)

1.1監(jiān)控技術(shù)

自動(dòng)化是綜采工作面的主要特點(diǎn)，隨著其應(yīng)用深度的不斷加深，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)更加成熟，而想要趨于智能化方向發(fā)展，則要利用監(jiān)控技術(shù)完成各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的采集和分析，進(jìn)而為智能化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。監(jiān)控技術(shù)要以視頻技術(shù)和傳感器技術(shù)為支撐，其中視頻技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的一種技術(shù)，其利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和模擬系統(tǒng)，可以對(duì)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行真實(shí)模擬，突破以往的空間和時(shí)間制約，完成對(duì)各種設(shè)備的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。同時(shí)，視頻技術(shù)還具有模擬三維環(huán)境、輸入信息、處理信息以及識(shí)別物體等功能，可以對(duì)采煤生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行全方位的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，確保生產(chǎn)穩(wěn)定以及安全進(jìn)行。

1.2支架防碰撞技術(shù)

想要確保綜采工作面穩(wěn)定以及連續(xù)運(yùn)行，主要采用以下兩種方法，即：第一，通過(guò)計(jì)算機(jī)以及信息技術(shù)對(duì)煤礦設(shè)備的工作情況進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)設(shè)備的使用效率、運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)以及故障率，為生產(chǎn)運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支撐;第二，精確控制面技術(shù)，利用高精度定位等技術(shù)，對(duì)所有支架進(jìn)行科學(xué)控制，起到推移的目的。支架防碰撞技術(shù)可以對(duì)支架運(yùn)行進(jìn)行提前預(yù)警，為采煤機(jī)運(yùn)行提供安裝，主要工作原理為利用探測(cè)技術(shù)完成障礙感知，當(dāng)發(fā)現(xiàn)前方存在物體后，立即下達(dá)指令停止運(yùn)行，將信號(hào)傳送到操作臺(tái)中，便于操作人員完成物體識(shí)別后及時(shí)清理，確保采煤機(jī)的正常運(yùn)行。

2、綜采智能化設(shè)備

2.1液壓支架

液壓支架是煤礦生產(chǎn)中的主要設(shè)備，隨著智能化液壓支架的應(yīng)用，其已經(jīng)在井下生產(chǎn)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，在液壓支架應(yīng)用中，主要通過(guò)電源控制保證支架處于正常使用狀態(tài)，利用機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制器以及傳感器等方式，提升支架的應(yīng)用性能和制造成本。例如在煤礦生產(chǎn)中，可通過(guò)遠(yuǎn)程控制的方式對(duì)液壓支架進(jìn)行控制，并且引入視頻技術(shù)，可以完成對(duì)支架運(yùn)行的日常監(jiān)督和管理，避免發(fā)生安全事故，確保煤礦生產(chǎn)安全進(jìn)行。

2.2采煤機(jī)

采煤機(jī)是煤礦生產(chǎn)的主要設(shè)備，采煤機(jī)的工作效率與生產(chǎn)效能密切相關(guān)，隨著現(xiàn)代采煤機(jī)的更新?lián)Q代，智能化已經(jīng)成為其發(fā)展趨勢(shì)，在具體應(yīng)用中，智能化采煤機(jī)能夠結(jié)合生產(chǎn)條件和工藝要求，自由切換工作模式，利用傳感器對(duì)采煤機(jī)的運(yùn)行情況、所處位置以及設(shè)備狀態(tài)機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，結(jié)合收集的數(shù)據(jù)和信息判斷設(shè)備運(yùn)行軌跡，進(jìn)而提升設(shè)備的生產(chǎn)效能。智能化采煤機(jī)主要由遠(yuǎn)程操作臺(tái)完成控制，通過(guò)操作臺(tái)下達(dá)各種指令，操作臺(tái)是由視頻系統(tǒng)、傳感器所組成，利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)完成命令發(fā)布，可以確保智能化采煤機(jī)按照指令操作，進(jìn)而完成遠(yuǎn)程控制。

2.3運(yùn)輸機(jī)

運(yùn)輸機(jī)是煤礦生產(chǎn)中的重要硬件設(shè)備，其本身具有運(yùn)輸和支撐作用，隨著智能化技術(shù)的應(yīng)用，智能運(yùn)輸機(jī)已經(jīng)在我國(guó)各大煤礦企業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用，而而想要保證運(yùn)輸機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下，則要對(duì)采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)的配合進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，利用操作臺(tái)可以避免運(yùn)輸機(jī)出現(xiàn)上下滑動(dòng)的問(wèn)題，進(jìn)而提升其運(yùn)輸效率。

3、煤礦綜采總做面智能化技術(shù)與設(shè)備發(fā)展趨勢(shì)分析

3.1識(shí)別技術(shù)

識(shí)別技術(shù)是實(shí)現(xiàn)綜采工作面的智能化的關(guān)鍵基礎(chǔ)，識(shí)別技術(shù)以大數(shù)據(jù)技術(shù)、信息技術(shù)和建模技術(shù)為支撐，可以對(duì)井下物體進(jìn)行有效識(shí)別，通過(guò)傳感器將獲取的信息傳輸?shù)焦ぷ髅?，利用記憶程序和振?dòng)頻譜傳感進(jìn)行控制。當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的識(shí)別技術(shù)為雷達(dá)探測(cè)技術(shù)，目前在發(fā)達(dá)國(guó)家煤礦生產(chǎn)中扮演了關(guān)鍵角色。

3.2測(cè)量技術(shù)

在井下煤礦生產(chǎn)中，其作為環(huán)境較為復(fù)雜，尤其對(duì)于采煤巷道，需要在狹長(zhǎng)的空間下完成測(cè)量，而各種采煤設(shè)備的運(yùn)行，也為測(cè)量工作帶來(lái)較大難度。通過(guò)科學(xué)的測(cè)量能夠?yàn)榘踩a(chǎn)提供保障?？梢暅y(cè)量技術(shù)是一種新型的測(cè)量技術(shù)，其在我國(guó)尚處于發(fā)展階段，可以在狹長(zhǎng)的空間下完成準(zhǔn)確測(cè)量。同時(shí)，尤其在煤礦生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，會(huì)為以往的測(cè)量技術(shù)帶來(lái)阻礙，而通過(guò)可視測(cè)量能夠避免粉塵造成的影響。

3.3通信技術(shù)

在智能化控制中，各項(xiàng)數(shù)據(jù)和信息主要通過(guò)通信技術(shù)完成傳遞，但是在以往的綜采工作面中，主要用于傳遞視頻信息，導(dǎo)致其他信息不能正常傳遞，為智能化設(shè)備控制帶來(lái)較大難度。通過(guò)建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)資源的有效傳遞和共享，尤其在智能化設(shè)備和綜采工作面連接中，利用通信技術(shù)可以快速完成信息互換。

3.4視頻技術(shù)

以液壓支架、采煤機(jī)和運(yùn)輸機(jī)為核心的采煤工作，通過(guò)視頻技術(shù)可以完成遙控視頻、遙控測(cè)量以及遙控通信，例如在采煤機(jī)運(yùn)行中，通過(guò)視頻技術(shù)可以及時(shí)判斷采煤機(jī)的位置以及工作狀態(tài)，及時(shí)下達(dá)各項(xiàng)生產(chǎn)質(zhì)量，提升系統(tǒng)調(diào)控能力，確保采煤機(jī)處于正常工作狀態(tài)下。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢(shì)下，社會(huì)生產(chǎn)對(duì)煤礦資源的需求量持續(xù)增加，也帶動(dòng)了行業(yè)的快速發(fā)展，在信息技術(shù)的支撐下，智能化技術(shù)和信息技術(shù)不斷應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中，綜采工作面的智能化程度不斷提升，為煤礦生產(chǎn)注入了活力。煤礦企業(yè)要結(jié)合時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，不斷研發(fā)和引入新興技術(shù)，提升生產(chǎn)效能和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的發(fā)展。

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