侯本猛

兗煤菏澤能化有限公司趙樓煤礦 山東菏澤 274700

作為煤炭開采的主要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，綜采工作面所體現(xiàn)出的技術(shù)水平，會(huì)直接影響到企業(yè)煤炭生產(chǎn)的質(zhì)量、效率以及安全。

1 煤礦智能化綜采技術(shù)的現(xiàn)狀

近年來，伴隨著我國(guó)的煤礦智能綜合采礦技術(shù)發(fā)展迅速，煤炭行業(yè)綜合智能采礦技術(shù)不斷取得進(jìn)步和突破。在實(shí)際應(yīng)用中，其工作主要基于記憶切割設(shè)備和配套的自動(dòng)跟機(jī)設(shè)備，并且結(jié)合遠(yuǎn)程視覺監(jiān)控設(shè)備和智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程智能控制。將這種智能化技術(shù)應(yīng)用于煤礦綜采工作時(shí)，其有效的確保了綜采工作面的連續(xù)性，高效性和安全性。除此之外，智能采礦是煤礦智能的核心。目前，中國(guó)有四種智能采煤模式：薄及中厚煤層智能化無人開采模式，大采高工作面智能耦和人機(jī)協(xié)同高效開采模式，綜放工作面智能化操控與人工干預(yù)輔助放煤模式，復(fù)雜條件機(jī)械化+智能化開采模式。

2 煤礦綜采工作面智能化開采技術(shù)分析

2.1 無人化開采技術(shù)

在使用無人開采技術(shù)中，煤巖的自動(dòng)識(shí)別是十分重要的，也是無人開采技術(shù)的重要組成部分。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)采用了紅外線、紫外線、超聲波、雷達(dá)探測(cè)等的方式，可以及時(shí)將煤炭和巖石分別，使用的技術(shù)就是記憶程序控制系統(tǒng)以及震動(dòng)頻譜傳感系統(tǒng)，這兩個(gè)技術(shù)相比，記憶程序控制系統(tǒng)更為重要，可以分辨出煤巖的分界，而震動(dòng)頻譜系統(tǒng)主要是應(yīng)用于巖石十分復(fù)雜的區(qū)域，可以將底下的具體情況通過頻譜的方式展現(xiàn)出來，來幫助相關(guān)的操作人員使用無人開采技術(shù)來開采煤炭。但是由于目前的技術(shù)瓶頸煤巖自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在巖石較多的地方識(shí)別的效果不好，所以在未來的研究方向中，要更大的提升煤巖傳感器的自動(dòng)識(shí)別功能以及更加穩(wěn)定的控制方面，這樣就可以使用綜采工作面無人化開采應(yīng)用于更多的場(chǎng)景中。無人化開采技術(shù)組成的部分主要是智能檢測(cè)、安全情況分析、自主判斷等的系統(tǒng)。使用智能檢測(cè)技術(shù)可以將采煤機(jī)的所有行為處于監(jiān)控中，更好的幫助采煤設(shè)備的內(nèi)部情況實(shí)時(shí)反饋給操作人員。自主判斷是一個(gè)決策系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)地上和地下的雙向傳遞，來保證無人采煤的智能化。智能開采系統(tǒng)搭載了一個(gè)資源豐富的數(shù)據(jù)庫，可以幫助生產(chǎn)提供可視化的三維數(shù)據(jù)，提高了無人采煤的直觀性，加強(qiáng)了煤礦無人開采的信息建設(shè)，相關(guān)的工作也會(huì)更加的真實(shí)、準(zhǔn)確[1]。

2.2 視頻監(jiān)控智能化技術(shù)

視頻監(jiān)控是綜采工作面智能化發(fā)展的關(guān)鍵。綜采工作面相對(duì)于煤礦井下其他工作面的特點(diǎn)就是其視頻晃動(dòng)非常明顯，粉塵大，影響遠(yuǎn)程視頻的效果，所以，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集傳輸至集控中心，顯示工作面傾角、采煤機(jī)的仰俯角、采高、臥底量、液壓支架姿態(tài)、工作面頂板煤壁等工況參數(shù)的非線性規(guī)律關(guān)系，探索基于高清視頻監(jiān)控智能化技術(shù)的綜采工作面高清成像研究，是更好提升綜采工作面視頻監(jiān)控智能化水平的關(guān)鍵。

2.3 故障診斷的應(yīng)用

在綜采工作面運(yùn)行期間，自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)故障檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)置，應(yīng)用于綜采工作面，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行期間出現(xiàn)的故障和問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并采取合理的措施進(jìn)行解決，以此保障綜采工作面的機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。在現(xiàn)階段故障診斷系統(tǒng)應(yīng)用過程中，隨著自動(dòng)化技術(shù)的愈發(fā)完善，促使智能檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用愈發(fā)成熟，結(jié)合對(duì)自動(dòng)調(diào)鏈裝置、可控驅(qū)動(dòng)裝置的應(yīng)用，再加上專家故障診斷的配合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)綜采工作面的出現(xiàn)機(jī)械設(shè)備故障幾率的降低，從而大幅度提升綜采工作面的自動(dòng)化開采效果[2]。

2.4 超前支護(hù)及設(shè)備遠(yuǎn)程遙控

以端頭支架作為基礎(chǔ)，構(gòu)建出鄰架控制命令，啟動(dòng)液壓支架控制器，控制器發(fā)出聲光報(bào)警，在端頭支架完成轉(zhuǎn)載機(jī)控制器執(zhí)行、推溜等操作，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)載機(jī)自動(dòng)移動(dòng)的功能。將超前支架電液控制系統(tǒng)作為根本，形成實(shí)現(xiàn)超前支護(hù)的遠(yuǎn)程操控，達(dá)到快速移架的效果。

2.5 泵站系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制

以網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、系統(tǒng)平臺(tái)等作為基礎(chǔ)，形成智能化泵站供液控制系統(tǒng)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)其他設(shè)備與泵站系統(tǒng)一鍵啟停、故障聯(lián)鎖急停、語音告警聯(lián)動(dòng)控制，特別是將井下在線自清洗綜合供水凈化站應(yīng)用了楔形過濾技術(shù)、纖維過濾技術(shù)和RO反滲透技術(shù)，將為液壓支架提供純水，有效的解決了供液的難題，構(gòu)建出多級(jí)過濾體系，形成過濾精度較高的供液保障機(jī)制及乳化液自動(dòng)配液系統(tǒng)，保證工作面液壓系統(tǒng)使用的安全性[3]。

3 綜采智能化工作面開采過程中常見問題及對(duì)策

首先，在綜采智能化開采過程中出現(xiàn)了工作面礦壓增加的問題，同時(shí)對(duì)于支護(hù)強(qiáng)度及各種類型的安全閥的要求相對(duì)較高，同時(shí)，工作面網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行反饋與傳輸。針對(duì)這種問題將千兆以太網(wǎng)傳輸技術(shù)應(yīng)用到其中，滿足各種類型的大數(shù)據(jù)傳輸需求。全面強(qiáng)化對(duì)各種類型支護(hù)的強(qiáng)化，確保能夠提供出足夠的支撐壓力。其次，考慮到綜采智能化對(duì)技術(shù)人員總體水平要求較高的實(shí)際，全面增加對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)，打造出一支過硬的操控技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)于綜采智能化工作面高質(zhì)高效的開展工作是非常關(guān)鍵的。

4 結(jié)語

綜上所述，煤炭智能化開采在促進(jìn)煤炭的相關(guān)開采與進(jìn)一步發(fā)展工作當(dāng)中是一項(xiàng)尤為關(guān)鍵的變更手段，同時(shí)在煤礦質(zhì)量方面的進(jìn)一步改善有著必要的作用，還是在資源與安全兩項(xiàng)任務(wù)中的關(guān)鍵評(píng)判準(zhǔn)則。做到將智能化技術(shù)切實(shí)的運(yùn)用于煤礦的井下工作中，實(shí)施全面覆蓋的基本要求從而實(shí)現(xiàn)向煤礦單位的拓展。從內(nèi)部到外部進(jìn)行擴(kuò)展，同時(shí)加強(qiáng)有關(guān)框架的安全、智能化手段，這樣可以更好的做到完善煤礦智能化由點(diǎn)的發(fā)展到整體實(shí)力的提高，靠此加強(qiáng)中國(guó)煤礦開采事業(yè)的持續(xù)進(jìn)展力度。