煤矿综采工作面智能化技术研究

煤矿综采工作面智能化技术研究

雷腾飞

陕西黄陵二号煤矿有限公司 陕西黄陵 727307

摘要：科学技术水平快速提高的同时，也促进了我国工业技术和网络技术水平的不断改进，相应的也影响到我国产业动向的变革，未来产业的发展越来越倾向于智能化发展。我国煤矿工作受到工作性质和恶劣环境的影响，其安全隐患问题一直是行业内人士关心的重要问题，随着智能化以及科技化水平的不断提高，有关专业技术人员逐渐将智能化融入到煤矿开采工作中，煤矿综采工作面智能化开采的有效应用，不仅可以实现无人开采的目标，还可以促进煤矿综采工作的开展，是适应时代发展的一项技术革新。基于此，本文就对煤矿综采工作面智能化技术有关内容展开探讨。

关键词：煤矿综采；智能化；开采技术

1煤矿综采工作面智能化技术的影响因素分析

1.1环境因素的影响

环境因素是煤矿综采工作面在开采过程中影响煤矿智能化开展的关键因素之一，由于井下开采过程中其顶底板、采高和瓦斯以及煤层倾角问题的存在，使井下事故不断发生，为了有效减少人员伤亡，迫切需要进行无人智能工作面的研究和应用。

1.2设备因素的影响

在实现综采工作面智能化开采的过程中，对设备的要求很高，其中要求设备具有较强的稳定性，具有较强的可靠性以及具备自动化水平的要求，井下采煤机必须具有在线监测和故障自诊断的能力，可以利用记忆功能实现切割，液压支架的电液控制系统应该具有围岩自应力和全工作面可以自动跟机的功能，另外，综采工作面智能化开采需要利用手段来及时获取工作面的工作情况以及设备的运转情况，这样就必须对设备的通信方式、监控的延迟性质以及视频的系统效果提出了更高的要求。

1.3技术因素的影响

当前，我国大部分煤矿自动化和智能化技术水平还有待提高，和工人实际操作的水平相比，还存在着一定差距，因此，实现对人的感官以及大脑运转的模仿是实现智能化开采的关键因素。一些智能化技术比如煤岩识别和煤岩分界等技术还处于研究阶段，和人工工作还存在一定差距，对于实现无人开采技术还存在一定距离。

1.4管理因素的影响

试行煤矿综采工作面智能化工作必然会改变煤矿的管理模式以及组织机构，传统的支架工和采煤机司机在投入智能化工作后势必将有角色的转换，现场的工作人员也将转到井上远程操作岗位，这种传统的管理方式也是阻碍智能化工作的开展也有一部分原因。

2煤矿综采工作面智能化开采的实现思路分析

2.1简单地质条件到复杂地质条件的转变分析

煤矿井下工作环境复杂且多变，是影响综采工作面智能化开展的关键因素，所以在实现煤矿综采工作面智能化开采的思路上应以简单地质条件的煤矿开始，然后再转变到复杂地质条件的煤矿，通过结合现场的实际情况，不断调整智能化开采的技术，不断改进智能化开采技术，最终能够逐渐适应到复杂地质环境中去。

2.2远程遥控型无人化开采到智能型无人化开采

远程遥控无人化开采是利用拟人手段，模仿人的视觉和听觉来指导工作，这样可以将现场工作人员调度到井上监控中心进行作业，避免了井下复杂环境的影响，达到无人化开采的目的。遥控型无人化开采可以在设备智能化、自动化水平低，关键设备不能正常工作的情况下，可以选择人工进行调整。智能型无人化开采是在恶劣环境下，应用煤岩识别、视频监控、信息传输以及工作面直线控制等关键技术进行开采，是一整套集结检测、控制和视频、音频为一体的综合性技术，能够确保综采设备的连续开采、协调和高效安全运行。当前，LASC惯性导航系统的开发研究，实现了对工作面设备的实时监控，可以对工作面的设备进行控制，LASC惯性导航系统利用液压支架自动跟机和采煤机预想割煤技术，采煤机利用高精度的陀螺仪设备，来实现采煤机位置和姿态的准确检测，整理出采煤机沿工作面方向和工作面推进方向的曲线数据，达到工作面直线度控制检测的目的。采煤机将刮板运输机采集到的数据传输到控制平台，由控制台进行指挥调度，控制中心将需要调整的数据传输到液压支架电液控制系统，由其进行调整，从而实现工作面的直线度调直。通过结合现场工作面视频监控技术以及设备反馈信息技术，实现顺槽集控中心对综采设备的远程控制，能够在最大程度上减少工人的作业强度，实现对工作面设备、人员的无盲区监视及人员感知、智能闭锁，进而确保工人的安全。

2.3有效应用人工智能技术

随着我国人工智能技术的发展速度在加快，煤矿重点工作面当中的无人化开采技术的操作方式，以及实施流程将会出现非常明显的转变，在智能化煤矿开采技术方案当中衍生出了更多的新型智能化控制技术，例如信息传输技术、地质结构分析技术以及综采工作中的远程设备定位技术等，通过这些先进的控制系统的合理应用，可以充分保证整个综采工作面无人化开采技术方案的高效化实施，同时还可以充分保证各个环节的工作设备以及相关的自动化器械安全稳定工作和运行，大大提高了整个综采工作面的整体开采质量以及开采效率。当前阶段，我国煤矿开采技术的发展速度不断加快，在后续的发展过程当中，煤矿开采单位将会不断朝着更深层次的地质条件当中来进行开采，因此，在整个煤矿开采工作面的开采环境将会越来越恶劣，因此，必须要对先进的开采技术以及开采设备进行研发和应用，有效推动无人化开采技术方案的高质量实施，例如在煤矿综采工作面当中可以将液压设备和采煤设备之间进行结合应用，为无人化煤矿开采技术的顺利开展打下了良好的技术保障，有效推动我国煤矿开采产业朝着更加智能化的方向上发展。

3煤矿综采工作面智能化技术发展分析

3.1多传感器融合技术的应用

传感器技术主要在测量工作方面应用，尽管当前现有的测量技术可以达到人们开采的要求，但是，对煤矿综采工作面智能化开采的测量还需要进行进一步研究，需要收集大量数据，建立起技术模型，提高智能化无人化系统的运行。

3.2完善智能化开采的软件技术

不是将所有的简单子系统进行叠加就可以实现智能化开采系统，需要我们做的是增加每个子系统之间的配合度，使各个子系统之间可以相互融合，让每个子系统之间可以进行信息共享，而在实际研发的过程中，会存在很多意外情况的发生以及不确定因素的发生，这就要求我们不断完善智能化开采系统，提高其各个子系统的稳定性。

3.3建立和完善煤矿行业总网络系统

在实现煤矿综采工作面智能化开展的前提下，首先要建立起一个总的网络系统，智能化工作的开展离不开网络系统的支持，在对设备的控制能力以及设备传输能力进行分析过程中都离不开网络系统的支持，所以建立和完善煤矿行业总网络系统是实现煤矿综采工作面智能化开展的重要条件之一。

4结语

总而言之，智能化开采技术是一项综合性技术，不仅包括煤矿本身的技术，还涵盖了外学科和跨专业方面的知识，是一项综合性前沿技术，将是我国未来煤炭行业重点发展方向，也是一项推动煤矿综采技术的发展、转型升级的一项重要举措，随着人们对安全性认识的提高，也是解决煤矿面临安全、效率和人员成本的一项重要途径。

参考文献

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[5]范京道.大采高工作面智能化综采关键技术研究[J].工矿自动化,2018,(12).

作者简介：雷腾飞（1995.3-），男，陕西省渭南市澄城县人，2018年毕业于西安理工大学高科学院机械设计制造及其自动化专业，从事生产安全管理工作；单位：陕西黄陵二号煤矿有限公司