采煤机自动化综采工艺关键技术分析

采煤机自动化综采工艺关键技术分析

李敏

平顶山中选自控系统有限公司 河南 平顶山 467000

摘要：针对采煤机自动化综采工艺的关键技术进行分析与优化，有利于该工艺的长远可持续发展，这需相关技术研究人员能够综合本区域煤矿开采的真实需求，结合当地的地势、水文条件等进行相关关键技术的补充与完善，使其发挥出更大的效用，更好的推进系列煤矿开采工作。

关键词：采煤机；自动化；综采工艺；关键技术；

引言

传统的煤矿开采过程中存在工作面生产条件差、设备技术落后、采煤计划随意、采煤技术人员专业化程度低等弊端，这些弊端给新时期的采矿作业带来了严峻的挑战，严重制约着煤矿行业的生产运行以及长远发展。中国多年的开采成果虽较为显著，但破坏了矿区整体的生态平衡，导致安全事故频发。为此，煤矿企业不得不寻求采矿工艺技术的创新应用，从而谋求发展的新时机，彻底改变以往短期的逐利开采活动，推广综采工作面采煤工艺技术，节省开采成本，降低能源消耗，提升对采矿环境的适应能力和开采效率，保证采矿行业的稳定运行和可持续发展。

1综采智能开采研究现状

对综采智能开采工作来讲，由于矿山开采具有一定危险性，在开挖时存在空间效应，可能会造成矿山变形坍塌。因此，在应用综采智能开采时，需结合实际对这一问题充分考虑并进行监测。在针对煤矿坍塌变形问题进行解决时，还应该成立相应监测队伍，预防安全隐患发生。由于矿山开采工作存在一定危险，会对工作人员生命及财产安全构成一定威胁，所以，在特殊工作环境下，通过综采智能开采方法，能够有效保障工作人员生命安全免受影响，也能够提高工作质量与工作效率。巷道作为整体矿井地下最深结构形式，为保证工作人员生命安全，需要完善排水及通风功能。所以，在煤矿开采后，应快速将煤炭运输出巷道。此外，巷道作为煤矿运输主要通道，不仅需要提高运输效率，还需要对运输安全性加以重视，以保证煤矿开采工程顺利进行。目前，在煤矿开采工程中，综采工作面智能开采技术作为主要技术，被广泛应用于煤矿开采工作中，应用效果较为突出，也从根本上提升了巷道强度，使巷道安全性得到保障。所以，在具体施工环节中，应结合实际状况选择开采技术，在保证施工安全基础上，推动煤矿业发展提出了综采工作面自动化控制技术的发展平台，对综采工作面自动化、智能化、制约因素及目前发展中存在的问题进行深入检索与剖析，为综采工作面智能开采技术研究提供了便利。

2采煤机自动化化关键技术应用存在的问题

2.1无线网传输技术应用存在的问题

无线网的传输是保障采煤机正常运行的前提。但就目前来说，有些设备无线网运行过程中，没有对具体工作情况进行分析而设置，开展任务时也没有结合当时的实际需求，无线网传输技术无法实现智能化，无法体现其价值。这样长期操作所得出的结果缺乏可靠性，无法对下一步工作进行判断。再者，有些工作人员在工作中并未对无线网络的执行情况进行跟踪，没有精确地获取实时情况，无法发挥优化采煤工作的作用。此外，如果无线网络在参数监测过程中并未全面应用，无法实现全面监控，会使后台判断出现问题，进而导致布置方案出现失误。

2.2规划设计的采煤机切割路径存在问题

为了保障采煤机能够正常运行，适应煤矿开采环境，还应当对采煤机工作时的切割路径进行规划。规划路径时，要全面结合采煤机工作时的优势和劣势，特别要对煤矿煤层的具体厚度进行分析，应用煤岩界面状态识别技术，尽量使得采煤机工作时的状态达到最优。总之，技术人员在进行采煤机控制时，需要严格规划其切割路径，充分结合采煤机具体的运行环境，得到最准确、最有效的数据，进而完善采煤机的工作。

3采煤机自动化综采工艺关键技术

3.1自动化机械定位

在煤矿进行机械开采时，需针对井下的实际情况来进行针对性的分析，以此为基础制定对应的开采方案。自动化定位技术的实施，能够为采煤切割机稳定切割提供对应的切割位置。煤矿采煤机自动化定位系统由各种形式的控制机械组装而成，控制操作软件包括：多端化控制中心、PLC编程机械控制器与各种形式的传感装置。在采煤机工作区域装置红外线发射装置，借助机械化定位，时刻监测采煤机的整体运行轨迹与位置，能够操作采煤机完成各种形式的切割任务，且智能化水平较高。此外，在煤矿采煤的整体阶段，通过其防爆体系通讯电缆，收集系列位置信息，借助集控中心信号接收器，将这部分重要信号传递给地面远程控制系统，相关管理人员只需借助操作屏幕、机械即可灵活操作机械臂去完成系列任务。而在采煤机探测装置中装配监控设备，能够在采煤机工作出现基准偏差时做出对应的告警装置以及反馈，以此来让操作的机械去按照反馈情况进行调整，并按照标准化要求执行相关操作。

3.2煤岩界面识别技术

在综采工作面的采煤工作中，传统的人工采煤是根据多年的经验和知识来识别煤岩界面的，但是如果利用机械设备采煤，就必须采用自动化技术实现对煤岩界面的识别。在目前的采煤工作中，效果最好的煤岩界面识别技术就是热红外摄像仪追踪识别技术，这种识别技术是非常新颖的，而且在使用的过程当中也没有发现任何难理解的问题，因此很多煤矿企业一直在使用这种识别技术。

3.3智能控制技术

通过综采工作面智能开采技术，可将采煤、运输、动力与安全等多个环节整合到一处，且保证相互之间的平行协作关系，应对多个环节采用平行控制方法，以保证其协调运行。综采工作面智能开采技术的智能控制系统是在智能感知系统基础上多成立的，其中主要包含工业互联网技术、大数据技术、自动化技术等。综采工作面智能开采技术研发是按照开采智能化程度进行的区分，并将其划分为远程控制、机器人控制与自主控制三个等级，有利于提高开采水平。

3.4预先设定切割轨迹

综合分析地质条件、煤层厚度、顶底板变化幅度、煤质硬度等关键信息，可在控制中心预先设定采煤机最佳截割轨迹路线，以此来达到最佳的工作效果。借助CT技术，能够探测并把握综采工作面煤层厚度以及顶底板变化，将这部分信息输入并储存在控制中心，在遭遇顶底板构造、煤厚变化时，按照截割路线自适应会自动制定对应的分段截割方案，控制中心装置的割煤高度控制器能够有效控制采煤机设备按照正确的轨迹去切割工作面，且会综合考虑煤层厚度以及高低起伏产生的变化，合理调整切割高度，控制好采煤机正确的行走路线。此外能够依靠控制器科学判断并记录矸石率，若是其值偏高，要求立即采取自动变化。通过高度割煤控制器，能够科学的预设采煤机整体过程的行走轨迹，提升采煤机的工作效率与效果，使其能够适应更加复杂的开采任务。

结束语

综述，文章就采煤机自动化综采工艺关键技术进行了论述与分析，探讨了各项关键技术对于采煤机本身的促进作用，以及对推动煤矿开采行业进一步发展的重要性。要求系列研究人员能够从需求出发，不断探索新的技术去完善当前的自动化综采工艺，使其能够支撑采煤机各种复杂环境下的开采作业，并能切实完成控制中心分配的各项任务，按照固定的流程、标准、规范智能化的进行相应操作。

参考文献

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