綜采工作面機(jī)電設(shè)備智能化管理研究

鄭浩 魏亞飛

摘要：要實(shí)現(xiàn)綜采的智能化技術(shù)，既需要前沿的工業(yè)設(shè)備，還需要專業(yè)的工作人員和科學(xué)合理的管理制度。本文簡要闡述智能化綜采工作的有關(guān)技術(shù)的理論，分析機(jī)械設(shè)備在智能化綜采工作實(shí)踐應(yīng)用中存在的問題，提出綜采工作智能化在機(jī)電設(shè)備管理的改善意見，并闡述智能采煤隊(duì)技術(shù)未來的發(fā)展趨勢，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能化；綜采工作；機(jī)電設(shè)備

DOI：10.12433/zgkjtz.20231942

隨著社會(huì)發(fā)展和科技的進(jìn)步，煤礦業(yè)獲得快速發(fā)展。生產(chǎn)過程中將現(xiàn)代科技和智能化技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于各項(xiàng)工作中，進(jìn)一步加快了采煤隊(duì)的工作效率和質(zhì)量。為了在綜采工作中提升效率和質(zhì)量，在智能化綜采技術(shù)的推動(dòng)下，要做好設(shè)備維護(hù)管理工作，分析機(jī)器設(shè)備運(yùn)用環(huán)節(jié)中使用是否合理、實(shí)際操作是否準(zhǔn)確、運(yùn)行情況是否穩(wěn)定，確保設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)，防止出現(xiàn)問題損害設(shè)備，導(dǎo)致工作效率下降，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、智能化綜采工作面相關(guān)技術(shù)

智能綜采技術(shù)可以打破過去人為介入的限制，達(dá)到對(duì)開采環(huán)境的智能感知，實(shí)現(xiàn)智能控制開采裝備的目的，實(shí)時(shí)獲得開采工藝的數(shù)據(jù)，進(jìn)而開展自動(dòng)化開采操作。智能化綜采技術(shù)的應(yīng)用是建立在機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化基礎(chǔ)上的一種煤礦開采技術(shù)。使用智能化開采技術(shù)可以使工作人員了解煤礦開采地的周圍環(huán)境，合理使用開采設(shè)備，從而全方位獲得煤礦開采流程、開采機(jī)械設(shè)備所處的位置等數(shù)據(jù)，提高煤礦開采效率，節(jié)省開采成本。

二、綜采工作面機(jī)電設(shè)備智能化管理應(yīng)用價(jià)值

（一）確保煤礦開采的安全生產(chǎn)

隨著智能綜采技術(shù)的逐漸運(yùn)用，煤礦企業(yè)更加注重采用智能綜采技術(shù)，在智能自動(dòng)控制系統(tǒng)在和智能監(jiān)控系統(tǒng)相互結(jié)合的前提下，滿足開采實(shí)時(shí)監(jiān)控及管理的需求，確保煤礦業(yè)開采流程的順利開展。在智能綜采工作面機(jī)電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行中，綜合運(yùn)用各種先進(jìn)的監(jiān)管、自動(dòng)控制系統(tǒng)等技術(shù)，動(dòng)態(tài)監(jiān)管全部采煤流程，滿足有效、智能采煤的需求。與傳統(tǒng)綜采工作面相比，智能綜采工作面機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用管理更復(fù)雜，很小的故障問題都會(huì)影響生產(chǎn)體系，直接關(guān)系煤礦業(yè)的安全生產(chǎn)水平。因而，要積極開展綜采工作面機(jī)電設(shè)備的智能管理規(guī)范化活動(dòng)，開展機(jī)器的日常維護(hù)保養(yǎng)活動(dòng)，盡早發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備可能出現(xiàn)的問題并立即改善，降低機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)事故的概率，增加機(jī)電設(shè)備的使用期，確保煤礦生產(chǎn)的安全性。

（二）降低煤礦開采成本提升煤礦的開采效益

智能化開采技術(shù)的發(fā)展能促進(jìn)煤炭開采流程的智能化發(fā)展，提高煤炭開采領(lǐng)域工作面的總體電氣自動(dòng)化水平。但是，機(jī)械設(shè)備在最初運(yùn)用中依然存在諸多問題。如果綜采工作面機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)方案存有系統(tǒng)漏洞或管理者無法高度重視機(jī)器的管理方法，可能導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備在作業(yè)過程中出現(xiàn)不必要的毀壞，提升機(jī)械設(shè)備成本，甚至造成開采當(dāng)場存在重大機(jī)電工程安全事故，給礦山開采產(chǎn)生較嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。積極主動(dòng)開展綜采隊(duì)工作面機(jī)電設(shè)備的智能化管理方法，能從根本上解決電磁能消耗棘手的問題，及早發(fā)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備存在的安全隱患，確保機(jī)電設(shè)備運(yùn)行安全和員工的生命安全。

三、智能化綜采工面機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用過程中的優(yōu)缺點(diǎn)

近年來，由于綜合采礦技術(shù)的革新與發(fā)展，使煤礦企業(yè)更加關(guān)注綜合采礦技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用。該技術(shù)將智能的控制系統(tǒng)與遠(yuǎn)距離的監(jiān)控設(shè)施進(jìn)行了有效組合，對(duì)開采現(xiàn)場進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保開采流程順利、高效的進(jìn)行。此外，礦井智能化是智能化采礦技術(shù)的核心因素，當(dāng)前煤炭采礦的技術(shù)主要有人工和機(jī)械協(xié)作采礦的技術(shù)以及全面智能化采礦的技術(shù)。其中，人工智能的綜合采礦技術(shù)是煤礦工業(yè)中常見的使用方式。煤礦企業(yè)持續(xù)加大對(duì)智能化綜采工作面機(jī)電設(shè)備的使用，能有效提升工作面的整體機(jī)械自動(dòng)化水平。然而，在使用前期，需要調(diào)整和改進(jìn)，如果廠商設(shè)計(jì)存在某些缺陷，或管理人員不夠重視，在使用的過程中，部分設(shè)備會(huì)出現(xiàn)一系列失效現(xiàn)象，影響生產(chǎn)進(jìn)度，增加運(yùn)營成本。

四、智能化綜采工作面機(jī)電設(shè)備管理的優(yōu)化措施

（一）加強(qiáng)培訓(xùn)工作，提高開采技術(shù)的綜合能力

在實(shí)施智能化綜采工作面機(jī)電設(shè)備前，要建立健全使用、維修和管理制度，保證設(shè)備投入使用后的正常運(yùn)行。與此同時(shí)，還需要設(shè)備操作人員擁有專業(yè)的操作技術(shù)，對(duì)智能化綜采工作面機(jī)電設(shè)備的基本應(yīng)用性能了如指掌，在設(shè)備發(fā)生故障或發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，迅速找出故障的根源，并采取有效的措施進(jìn)行維修和補(bǔ)救。從根本上，加強(qiáng)對(duì)智能化綜采工作面機(jī)電設(shè)備的運(yùn)檢、維修工作要求，確保系統(tǒng)管控工作有序、高效的進(jìn)行。管理部門要安排對(duì)智能化綜采工作面機(jī)電設(shè)備各項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)熟悉的專業(yè)人員開展工作，讓他們有一定的責(zé)任感和使命感，高效、高質(zhì)量地完成作業(yè)，從根本上提高設(shè)備作業(yè)管理的效果，優(yōu)化工作理念，對(duì)員工的技能進(jìn)行整體控制。

首先，確立人才培養(yǎng)觀念，在人才培養(yǎng)中融入多元化和創(chuàng)新的因素，從而推進(jìn)人才培養(yǎng)的進(jìn)程。例如，開展與“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)相結(jié)合的培訓(xùn)活動(dòng)，從而激發(fā)員工系統(tǒng)化的技能訓(xùn)練。有效整合訓(xùn)練內(nèi)容，建立新的訓(xùn)練方式，提高受訓(xùn)者的參與程度。在網(wǎng)上開展技能訓(xùn)練，并與專業(yè)課程內(nèi)容適當(dāng)結(jié)合，優(yōu)化傳統(tǒng)的技能訓(xùn)練模式。在傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方式中，人們更傾向于采用系統(tǒng)化的集中培訓(xùn)方式，也就是將相關(guān)人員在工作之余集中培訓(xùn)，由于與工作人員工作了一天，身體和精神都很疲憊，不能保持良好的心態(tài)進(jìn)行技能訓(xùn)練，或由于各種突發(fā)情況無法參加集中培訓(xùn)，會(huì)大大降低質(zhì)量，造成結(jié)果參差不齊。為確?；九嘤?xùn)工作的順利開展、員工培訓(xùn)的質(zhì)量，建議采用網(wǎng)上培訓(xùn)的方式，使員工在“微信群”溝通，提高員工對(duì)操作技巧的掌握程度。管理部門可以設(shè)立與培訓(xùn)相關(guān)的“微信公眾號(hào)”，定期將新的培訓(xùn)理念和培訓(xùn)內(nèi)容等推送，從多個(gè)方面持續(xù)優(yōu)化培訓(xùn)方式，提高培訓(xùn)效率。提倡參加培訓(xùn)的工作人員自主學(xué)習(xí)理論知識(shí)，并充分利用優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)資源庫，開展階段性的培訓(xùn)，從而保證基本的培訓(xùn)效果。

其次，采用“一師帶一徒”或“一師帶多徒”的培訓(xùn)方式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行階段性培訓(xùn)。此種培訓(xùn)方式可以有效地讓基礎(chǔ)比較薄弱、理解能力和學(xué)習(xí)能力較差、有目標(biāo)有想法、持續(xù)改進(jìn)工作人員受益。由老師傅進(jìn)行一對(duì)一的指導(dǎo)，直接指出學(xué)員存在的問題，快速提高培訓(xùn)質(zhì)量。

（二）明細(xì)管理制度與操作標(biāo)準(zhǔn)

綜采工作面機(jī)電設(shè)備的智能化管理離不開完善的機(jī)制保障，管理規(guī)章制度能為機(jī)電工程管理的實(shí)行提供借鑒。因而，在制定管理規(guī)章制度時(shí)，要充分結(jié)合實(shí)際煤礦管理狀況，切實(shí)提升綜采工作面機(jī)電設(shè)備智能化管理水平。

第一，管理者要根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量與機(jī)電設(shè)備工作具體內(nèi)容，制定完善的作業(yè)規(guī)程管理規(guī)范，確立智能化工作面機(jī)電設(shè)備操作流程與維護(hù)步驟，為機(jī)器的規(guī)范操作流程與應(yīng)用提供理論支撐。

第二，完善機(jī)電設(shè)備的管理義務(wù)，搭建完善的獎(jiǎng)懲機(jī)制和設(shè)備控制體制，優(yōu)化每臺(tái)機(jī)械設(shè)備的固定規(guī)章責(zé)任人，將設(shè)備維護(hù)工作落實(shí)到個(gè)人，將機(jī)器設(shè)備維修質(zhì)量和個(gè)人經(jīng)濟(jì)收益掛勾，確保綜采工作面的每臺(tái)機(jī)電設(shè)備都能得到較好的日常維護(hù)與管理。

第三，完善綜采工作面機(jī)電設(shè)備運(yùn)行管理機(jī)制。管理者必須針對(duì)不同機(jī)電設(shè)備的特點(diǎn)和運(yùn)行情況，制定科學(xué)合理的維修管理方案，約束和監(jiān)督機(jī)電設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)工作，確保機(jī)電設(shè)備工作的穩(wěn)定運(yùn)行，避免因設(shè)備故障帶來的安全隱患。

第四，建立完善的監(jiān)督制度，確立工作職責(zé)，讓各崗位維修工人完成機(jī)電設(shè)備的維修活動(dòng)，協(xié)助員工養(yǎng)成良好的工作方式。

（三）構(gòu)建完善的煤礦物聯(lián)網(wǎng)體系

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能幫助一線工人鑒別相關(guān)數(shù)據(jù)信息，及早發(fā)現(xiàn)開采當(dāng)場可能出現(xiàn)的難題。根據(jù)完成數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)傳送，實(shí)現(xiàn)煤礦開采流程的實(shí)時(shí)控制，確保煤碳開采的品質(zhì)。智能化綜采工作面的工業(yè)設(shè)備自然環(huán)境相對(duì)復(fù)雜。要實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備與技術(shù)設(shè)施設(shè)備集中控制，充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)保障措施開展動(dòng)態(tài)性組網(wǎng)方案，搭建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，最大程度上確保煤礦業(yè)開采作業(yè)的性能和品質(zhì)。

（四）創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)，完善各設(shè)備隱患以及缺陷

第一，在發(fā)掘環(huán)節(jié)中，員工全力運(yùn)用智能化信息精準(zhǔn)認(rèn)知技術(shù)。該技術(shù)克服了過去技術(shù)運(yùn)用中必須符合地質(zhì)條件和開采條件的限制。根據(jù)對(duì)地質(zhì)條件的詳細(xì)分析、精準(zhǔn)勘察以及實(shí)時(shí)預(yù)測分析和處理，精確測量和檢測儀器的詳細(xì)位置和精密度，確保智能化開采的安全和高效率。第二，數(shù)據(jù)管理技術(shù)的應(yīng)用。該技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)抽取和清理技術(shù)、相互關(guān)系非關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)管理技術(shù)、數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)和集成化技術(shù)。此外，還完成了數(shù)據(jù)預(yù)處理和過濾的作用。信息系統(tǒng)有配置工具和ETL服務(wù)管理系統(tǒng)，可以將數(shù)據(jù)導(dǎo)入DB、文件或數(shù)據(jù)流分析。

（五）提高安全管理措施

做好安全管理工作，保證機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在開機(jī)前，首先了解周圍是否存在安全隱患，然后全面檢查設(shè)備。在采煤過程中，第一，要根據(jù)采煤臺(tái)面的地質(zhì)條件及設(shè)備的主要參數(shù)，合理控制開采高度，避免采煤機(jī)對(duì)設(shè)備的破壞。當(dāng)設(shè)備修理或更換新的部件時(shí)，切斷電源，并將頂部或兩側(cè)的部件提起維修。第二，加強(qiáng)對(duì)吊裝液壓支架的安全管理，使作業(yè)過程規(guī)范化。在移動(dòng)支架之前，一定要仔細(xì)檢查平臺(tái)的頂部，確定平整后才能移動(dòng)支架。第三，做好頂棚的維修和修復(fù)工作，對(duì)支架移位；確保支架之間緊密相連，如果支架脫落應(yīng)及時(shí)處理。第四，強(qiáng)化對(duì)轉(zhuǎn)載機(jī)的監(jiān)管。設(shè)備運(yùn)行前，確保零件齊備，定期維護(hù)刮刀，存在破壞要定期更換流槽。在礦井組裝、拆解和維修裝裁機(jī)時(shí)，確保場地頂?shù)淄旰脽o損，并嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行維護(hù)及使用。

五、智能化綜采技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

（一）朝向智能化控制管理方向發(fā)展

融合開采標(biāo)準(zhǔn)的改變，自動(dòng)調(diào)整開采加工工藝有利于控制系統(tǒng)與智能開采技術(shù)的有效結(jié)合。在開采環(huán)節(jié)中，集成化包括一鍵啟動(dòng)技術(shù)、三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、遠(yuǎn)程操作技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化視頻檢測技術(shù)和智能集成化技術(shù)等。充分運(yùn)用各技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，使采礦系統(tǒng)軟件智能化，有利于完成智能控制總體目標(biāo)。在智能控制管理方面，加入一整套機(jī)器設(shè)備主控芯片應(yīng)用系統(tǒng)。單極機(jī)器設(shè)備可以為執(zhí)行提供智能服務(wù)項(xiàng)目，處理重要源構(gòu)件和自動(dòng)控制系統(tǒng)里的技術(shù)應(yīng)用問題。智能控制達(dá)到過去技術(shù)運(yùn)用的局限，確保數(shù)據(jù)通信的可靠性，有利于分辨設(shè)備的安全性，完成動(dòng)態(tài)性決策和協(xié)作，實(shí)現(xiàn)智能采礦工作目標(biāo)。

（二）引入創(chuàng)新技術(shù)，搭建煤礦物聯(lián)網(wǎng)體系

采用智能化綜采技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤礦業(yè)的開采較復(fù)雜，在這種情況下，要讓負(fù)責(zé)人、常用工業(yè)設(shè)備以及采用的技術(shù)措施之間有效結(jié)合，必須采用科學(xué)的方式構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。物聯(lián)網(wǎng)不僅能合理識(shí)別統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息，還能盡早發(fā)現(xiàn)并解決挖掘過程中的難題，實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳送，實(shí)時(shí)控制挖掘流程，在保證采礦作業(yè)的安全與質(zhì)量的同時(shí)，有效推動(dòng)煤礦開采工作的順利進(jìn)行。

六、結(jié)語

綜上所述，智能綜采工作面機(jī)電設(shè)備管理還存在一些問題，包括工作人員效率不高、無法實(shí)施精細(xì)化管理，影響智能綜采工作面機(jī)電設(shè)備的管理效果?；诖?，相關(guān)人員要堅(jiān)持實(shí)事求是，選用科學(xué)合理的方式實(shí)施智能化綜采工作面機(jī)械設(shè)備的管理。智能綜采技術(shù)具有較好的實(shí)用價(jià)值，可以推動(dòng)智能控制與管理方面發(fā)展，運(yùn)用多傳感器融合技術(shù)搭建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)煤礦業(yè)系統(tǒng)軟件具有重要意義，因而智能綜采技術(shù)值得推廣使用。

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作者簡介：鄭浩（1985），男，安徽省淮北市人，本科，助理工程師，副科長，主要研究方向?yàn)槊旱V綜機(jī)設(shè)備、礦山機(jī)電。