试论综采工作面自动化采矿技术的应用

试论综采工作面自动化采矿技术的应用

刘伟峰

山西焦煤西山煤电斜沟煤矿 山西省太原市 030031

摘要：如今我国工业的快速发展是离不开煤矿开采的，煤矿开采行业是构成我国经济基础的重要组成，会对我国的国民经济造成间接的影响。煤矿开采作业中的自动化技术的应用可以说是太重要了，综采工作面自动化采矿技术在我国的大型煤矿开采企业中甚至已经占据了一半，加上我国日益精进的自动化技术，解放了大量的劳动力资源，不仅提升了煤矿的开采效率，还保障了开采人员的生命安全。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对综采工作面自动化采矿技术的应用提出了一些建议，仅供参考。

关键词：综采工作面；自动化采矿；技术的应用

引言

煤矿的综采工作面的运行质量直接关系到整个煤矿企业的生产运营，在当前各种自动化技术的普及应用下，综采工作面应用自动化系统能够实现对各设备的集成控制工作，有效的提高采煤效率。目前，煤矿的生产安全也受到了社会各界的高度关注，自动化系统的应用有效的实现了无人化工作面的生产，有力的保障了生产安全，实现了煤矿企业的可持续发展。

1、煤矿智能化开采模式的技术内涵

煤矿智能化是采用物联网、云计算、大数据、人工智能、自动控制、移动互联网、智能装备等技术，促使煤矿开拓设计、地测、采掘、运通、洗选、安全保障、生产管理等主要系统形成具有自主感知、智能分析与决策、精准控制与执行的能力。基于上述对煤矿智能化开采模式的定义，煤矿智能化开采模式应具有以下技术内涵与特征：（1）煤矿智能化开采模式应具有创新性与多样性。由于我国煤层赋存条件复杂多样，应按煤层赋存条件与开采目标的差异，建立不同类型的煤矿智能化开采模式，且每种类型的煤矿智能化开采模式均应具有创新性的智能化开采工艺、技术与装备，提高对特定煤层赋存条件的适应性。（2）煤矿智能化开采模式应力求简单和可复制、可推广。由于受煤矿井下恶劣生产环境、狭小工作空间等因素制约，煤矿智能化开采相关技术与装备应优先采用模块化设计，简化开采工艺与流程，提高智能化开采技术与装备的适用性，且对不同区域类似煤层条件具有普适性、可复制性与可推广应用价值。

2、当前我国采矿设备与采矿技术的现状

2.1采矿设备

（1）地下采矿设备。当前，我国的地下采矿设备正表现出自动化、液压化、大型化等发展特征。最大的电动铲运机装载量已经达到了25吨，且井下载重汽车的最大承重量已达80吨。在设备自动化方面，遥控铲运机逐渐被应用于采矿生产过程中，为了实现对一些高风险部位和小空间区域矿产资源的有效开采，相关专家已经研发出最小斗容仅为0.38m3的微型铲运机。通过自动化远程遥控设备，不但能显著提升凿岩工作的综合效率，同时也能在很大程度上改善爆破破碎质量，并为整个凿岩施工过程的安全性提供保障。在配套作业方面，地下采矿设备已经基本实现了全程化、机械化配套作业，且各种类型的遥控铲运机、液压凿岩机等都逐渐在采矿行业得到越来越广泛的应用（2）露天采矿设备。露天采矿设备正表现出大型化的发展特征，这对矿产资源的集中化开采来说有着十分重要的意义，同时也是控制开采成本、提升经济效益的有效渠道。

2.2采矿技术

①溶浸采矿技术。这是现阶段采矿行业应用较为广泛，且效果较好的采矿技术之一，在实际应用该技术的时候，需要充分考虑到矿物的化学特性与物理特征，以此为基础，在待开采的矿物层中注入溶浸液体，通过化学反应，使矿石中的某些成分浸入到溶浸液之中，然后再从溶浸液之中提取出真正有用的成分。②充填采矿技术。充填采矿技术主要指的是在回采作业的过程中借助充填料对采空区域进行完整填充，遇到特殊情况的时候，为了确保采空区的稳定性，可采用充填和支护相结合的方式进行填充。

3、综采工作面自动化采矿技术的应用

3.1集控系统

集控系统的自动化在综采工作面自动化采矿技术中也十分常用。集控系统一般是对自动化煤矿采集系统中的工作机器远程操作其启动和停止工作。同时，还可以实时监测综采工作面自动化采矿工作，当工作中出现预料之外的特殊情况时，以便及时将机器暂停，或是发出警报信号提醒工作人员加以注意。并且，集控系统还有一项十分人性化的功能，那就是可以在工作面内提供覆盖性的语音通话功能，可以通过语音传输来对作业机器进行启动和停止的即时命令。在进行语音通话控制的过程中，其实涉及到很多方面的系统控制，需要保证集控系统和接收设备的信号成功对接。集控系统自动化技术的应用可以帮助工作人员更加全面的控制工作备，提高工作效率。

3.2自动化技术应用到工作面液压支架中

对于自动化技术，电液控液压支架是一个比较重要的应用。我国对于这一技术的研究时间比较短，直到1995年，才研制出了第一台压支架，虽然此后也不断研制出了压支架控制系统，不断研制出了对应的设备，但仍然有很大的进步空间，比如，大部分系统处于初级阶段，有待进一步优化，特别是成组程序控制、单架方面。基于这一情况，国内的相关企业不断加大自主研究力度，并加大与其他企业的合作力度。首先，对于郑州矿业机械物业而言，其与德国公司合作，比如蒂芬巴赫、DBT公司等，借助这一优势，其引进了先进电液阀，该设备的引进可以有公司生产的压支架联合起来工作。关于这些设备，其已经应用到晋城矿业集团实际使用中，比如ZY4400/9021机械，其主要针对薄层矿；还有ZY8640/25.5/55压支架，其针对大采高掩护。此外，该企业研制的ZY7600/22/45,ZY9400/28/62压支架设备，水平比较高，已经赶超了世界水准。对于后一种设备，其高度可达6.2m，还是两柱掩护式的。其次，关于天地玛珂电液企业，其研制出了SAC型、ZF21000/25/45D控制系统，其在2012年投入使用，使用对象是伊泰京粤酸刺沟企业。对于这一设备进行评价，不论是使用效果方面。还是诊断维修方面，该机械的性能比较好，可以满足世界水准。

结束语

在煤矿开采工作与自动化技术的结合方面，还应当不断研究精进，尽量延长自动化工作面。同时，从事煤矿采集工作的工作人员也需要不断提升自己的工作能力，要对现代自动化设备有着十分熟练的操作和掌控，才会在煤矿开采事业上有更好的发展前景。国家应当继续重视自动化技术的钻研与创新，以便为各行各业带来更大的经济效益，促使社会经济健康发展。

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