煤矿井下综合机械化采掘设备智能化改造

煤矿井下综合机械化采掘设备智能化改造

李振民

黑河市爱辉区煤炭生产安全管理局    黑龙江黑河   164300

摘要：对于我国来说，煤矿产业在发展的过程当中，面临着煤炭资源开采难度逐渐增加的情况，基于科学处理相关问题的目的，发展煤矿产业时，应该有效监管煤炭资源开采过程当中的不同部分，明确具体的实施流程，使得此项工作得以顺利进行。特别针对那些十分复杂的地理环境，进行煤矿巷道掘进作业时，需要有关煤矿开采技术人员合理运用不同类型的支护技术，并且考虑外部与内部的相关因素，实现实时监控的效果，有助于增加煤矿开采的数量，同时也保证了最终的煤矿开采质量达到相关规定，达到了既定的煤矿开采工作的安全性目标。基于此，本篇文章对煤矿井下综合机械化采掘设备智能化改造进行研究，以供参考。

关键词：煤矿井下；综合机械化；采掘设备；智能化改造

1综合机械化采煤工艺对于煤矿发展的意义

综合机械化采煤工艺的特征有以下三点：a)改变传统的煤矿开采方式，对煤矿开采方式进行创新，从而使其适应综合机械化的生产方式；b)对煤矿开采的机械运输方式进行更新，不仅要做到连续运输，还应对煤矿储量进行考量，从而使煤矿开采效率得到提高；c)对液压支架进行更新，尤其重视运用自动化的液压支架。随着采煤工艺的不断创新和优化，以往的传统工艺逐渐转化为综合性、机械化的全新采煤工艺。全新采煤工艺的应用可使采煤过程的机械化水平更高。综合机械化采煤工艺的应用可以直接促进中国煤炭行业的发展，例如可以提升煤矿回采率，减少开采过程中的浪费现象。由此可见，在综合机械化采煤工艺得到应用之后，煤矿企业的生产和运营都能更加有序地开展。

2综合机械化采煤工艺相关设备

2.1采煤机

煤矿开采中必然会进行割煤和落煤这2道重要的工序。实际开采落煤的过程中会运用刨煤机及滚筒式采煤机等诸多类型的设备。其中，双滚筒采煤机的应用较为广泛。所有采煤机的工作原理大体相似，但是在实际应用方面，双滚筒采煤机的技术优势最为显著，而且双滚筒采煤机能有效提升采煤的生产效率。

2.2工作面输送机

综合开采矿井煤炭运输过程对煤炭运输能力提出了较高的要求，输送机的输送带需要铺设得较长，因此工作面输送机的结构强度必须符合相关标准，并选用可弯曲的刮板输送机。在进行妥善设计之后，工作面输送机可使运输工序顺利完成，还能为采煤机提供运行轨道，同时提供推移支点，从而使液压支架向前移动。

2.3装载机

装载机属于刮板输送机的一种，通常只安装在地下出口和平坦道路上。装载机有两个端点，一个端点与皮带输送机相连，另一端与工作台面输送机相连，开采出的煤炭通过工作台面输送机，运出矿井。装载机和皮带输送机，装载机工作面、带式输送机和工作面输送机的工作条件必须一致，以确保最大限度地进行煤炭运输。

2.4移动变电站

移动变电站的主要功能是在采煤过程中为设备保障供电。电力供应可以保障综合机械化开采，煤炭装备保障了煤矿投产后的运行效率，为煤矿企业创造了更大的价值。乳化液泵站平时可以给设备提供良好、稳定的电压，保证采煤作业的顺利进行。但是在开采过程中，乳化液泵站如果存在供电不足的现象，这时就需要使用移动变电站进行供电。保障供电，才能保障采煤效率。

3综合机械化快速掘进技术在我国的发展现状

近年来，我国的煤炭产业发展态势十分良好，采煤机等设备的工作效率能够满足当前的作业需求，但对煤炭资源的需求量正在逐渐提升，因此必须通过其他方式实现高效生产。而且综合应用各种机械设备，提升企业作业的机械化水平也是在现实企业发展煤炭产业的必然手段。因此我国对综合机械化快速掘进技术的应用还需要进一步加强，应不断推广普及相应的机械设备，从而通过各种机械设备将这项技术的作用充分发挥。

4煤矿综合机械化快速掘进技术要点

4.1现代化监测技术的应用

在煤矿综合机械化快速掘进当中，现代化监测技术具有非常重要的作用，这是因为综合机械化快速掘进技术整合了多种设备，而且在现代技术的推动下极大提升了自动化水平。减少了对人力的依赖。并且在设备自动化运行的同时，也可以通过传感器、定位装置等对设备实施有效监测。比如可监测设备的运行情况，对设备是否存在故障等实时诊断。实际监测过程中，可以通过监测查看设备当前的截面尺寸以及推进方向，然后对照监测结果合理设计标准，接下来就可以判断设备的运行状态是否正常。另外，由于各类型企业设备长时间在井下恶劣环境中运行，而且设备运行过程中还可能因为各种原因导致磨损，对于这种情况，需要通过实时在线监测查看设备是否存在故障，或者通过传感器及时获取当前设备的震动情况，从而保障设备能够正常运行。另外，通过定位装置能够通过实时查看设备当前的具体位置，其利用的是井下布置的在线监测系统，可令系统获取设备位置信息，然后再传输给后台，接下来后台就可以获知设备的具体位置。另外前文提到，由于综合机械化快速掘进技术使用了多种机械设备，各类型是否能够顺畅配合非常重要，通过现代化监测技术还可以结合监测结果评价机械设备的匹配度，这样当发现机械设备不能够顺畅配合时就可以立即作出调整。

4.2合理选取良好性能的掘进机设备

基于确保煤矿综合机械化快速掘进技术运用成效的目的，具体开展煤矿开采作业时，有关煤矿企业需要将那些性能突出的掘进机器设备当作首选。作为煤矿掘进作业过程中主要的设备，掘进机设备的重要性是毋庸置疑的，其性能的高低与巷道掘进的速度、安全性等紧密相关。对于井下作业环节来说，利用掘进机设备能够破开煤岩及其他不同的矿物。因为地质结构十分复杂，各种岩石的硬度表现出很大的差别，所以，应该将功率较大的掘进机设备当作首选。假如掘进机功率不够，遇到硬岩截割不动时，应该依靠爆破的作业，实现针对硬岩的爆破效果，在此环节当中，将会导致巷道的掘进速度减慢。此外，因为井下环境不佳，对巷道进行支护的时候，顶板出现了不同的危岩活石，鉴于此，应该将那些临时支护与永久支护相配套的掘进机设备当作首选。当掘进机设备截割结束以后，则应该做好裸露顶板的临时支护与永久支护处理。由于此过程当中包含了很多不同的安全隐患，与此同时，必然会耗费更多的时间，应该发挥出掘进机的功能与作用。由此可见，借助上述措施，能够提升整体的支护效率。

5智能采掘系统未来展望

现阶段人工智能和大数据运算在掘进技术中的应用还停留在较为浅层的阶段，数据的采集效率、数据全面性和精准性以及数据传输的效率尚不能支撑起智慧采掘系统，无法实现包括自动截割、智能挖掘在内的自动化操作。但远程遥控系统的实现充分说明了数据通信链路通畅能够实现掘进动作控制，可以畅想当5G技术成熟，数据传播加速后，对设备控制精度和控制范围的影响。相信在不久的将来，可以实现由井下掘锚机、多臂锚杆钻车、破碎转载机、可弯曲胶带转载机组成，配备通风除尘、控制通信等设备的一体化高效快速掘进系统，甚至实现掘进设计和掘进施工的全自动化、全机械化，大幅度减少人力使用。

结束语

现代煤炭开采与综合机械化采煤技术已经在现代科学技术发展潮流中巧妙地结合在了一起。采用先进采煤设备和采煤技术，可以有效提高煤矿开采效率，防止煤炭资源在开采过程中的浪费，从而达到绿色开采煤炭资源的目的，使煤炭资源的综合利用率进一步提高。各煤矿企业应充分考虑自身发展需求，科学合理地选择综合机械化开采技术和装备，从根本上提高企业煤矿生产效率和生产质量。

参考文献

[1]李平.采矿作业中综合机械化采矿工艺研究[J].中国金属通报,2020(10):32-33.

[2]伍好好.叙永煤矿极薄煤层滑锯式机械化开采方法研究[D].西安科技大学,2020.001060.