自动化技术在煤矿岩巷快掘中的应用研究

自动化技术在煤矿岩巷快掘中的应用研究

李彪

淮沪煤电有限公司丁集煤矿，安徽淮南 232001

摘要：科学技术不断地发展，在煤矿岩巷掘进方面，应用自动化技术也更加广泛，有效运用自动化技术，既能够将煤炭行业自动化水平有效地提升，又能够使煤炭事业发展很大程度地促进，在煤矿岩巷快速掘进工作中运用机电自动化技术，也是人们进行广泛探讨的重要课题，所以，分析和研究煤矿岩巷快速掘进应用自动化技术非常有必要。

关键词：自动化；岩巷；快掘；应用

传统岩石巷道掘进主要包括打眼作业、支护作业、出矸作业等重要工序，而且这些工序基本上要求同步进行，但是在实际生产过程中，由于受到空间条件、人员条件以及时间条件的限制，导致三道工序处于互相联系与互相制约的关系，在一定程度上影响了矿井巷道掘进速度。此时，为了改变上述现状，进一步提高巷道掘进速度，就需要引入全机械化作业和自动化技术。

1煤矿岩巷快速掘进工作自动化系统范围

我国煤层既复杂又多样，并且煤层厚度也容易发生变化，变化范围在几厘米至几十米之间，所以煤矿岩巷中通常运用单巷掘进方式，快速掘进煤矿岩巷的过程中，煤矿综合机械化掘进设备包括可伸缩带式输送机、转载机、单体锚杆钻机和悬壁式掘进机，悬壁式掘进机是最重要的机械设备，其无论在掘进工作面的采煤和割煤上，还是装煤等相关工作中，都能够应用，所以，煤矿岩巷快速掘进工作开展中，可以将悬臂式掘进机作为自动化重要机械设备，从而使掘进工作面适用性得以有效地增加。此外，环境对于煤矿岩巷掘进工作也有很大的影响，煤矿岩巷快速掘进工作完成以后，应该有效运用锚网和锚杆联合支护方式，若利用液压支护方式，支护作业与掘进不配套现象便会出现。

2 国内外煤矿自动化技术发展现状

2.1发达国家煤矿机电设备自动化现状

自动化技术在一些西方发达国家的应用时间长，而且煤矿行业在发达国家已经经过了大约50年的发展，而且在20世纪末期，发达国家煤矿机电设备的发展就已经站在了世界前列，基本实现了安全性高、工作质量高、工作效率高的一种状态，而且随着自动化技术的出现和应用，其煤矿机电设备有了更大地发展，工作效率得到了极大地提升。近年来，自动化技术在煤矿机电设备中的应用越来越广泛，越来越深入。

2.2我国煤矿机电设备自动化现状

我国煤炭开采行业的发展是不均衡的，不同的地区有不同的发展。目前我国大型的矿井正处于采取综合开采技术的发展阶段，而一些中小型矿井的开采仍然停留在是十几年前的状态，一些小型乡镇里的煤矿开采技术就更加落后了，而且有的地区现在的煤炭开采仍然是利用人力开采，因此可以看出我国煤矿机电设备自动化技术的利用与国外发达国家相比有一定的差距，而且我国无论是设备还是技术的发展与煤矿行业的实际需求都有一定的差距。为了尽快缩小这种差距，我国科研人员需要付出更多的努力。

3煤矿岩巷快速掘进的自动化技术应用分析和研究

3.1锚杆支护自动化技术
  由于重型机械设备和瓦期涌出量以及工作面产量，对煤矿岩巷快速掘进都有影响，所以，维护煤矿岩巷道必须要加强，巷道的断面应该加大，但是巷道断面太大，对巷道稳定性会有影响，为了将以上问题有效地解决，应该运用以下2 种措施：（1）掘进机构与锚杆钻臂自动控制有机地结合，既能够使锚杆钻臂临时快速自动化有效地实现，又能够将永久支护自动化实现；（2）分析和研究大断面煤矿岩巷的原理应该加强加大，从而使锚杆支护自动化得以有效地实现。

3.2掘锚机组自动化技术
  煤矿岩巷快速掘进工作的地质条件很复杂，环境也比较恶劣，所以，对于煤矿岩巷快速掘进工作很容易产生负面的影响。这种情况下，为了将支护和掘进两个工艺能够顺利地进行，煤矿岩巷快速掘进工作面的自动化得以实现，应该有效运用掘锚机组的自化化技术，既能够将掘进割煤速度有效地提升，又能够支护煤帮和顶板。
3.3运输自动化技术

传送带在煤矿开采过程中主要发挥输送作用，它是煤矿输送系统的关键。通过传送带，能够实现远距离运输，这是一种安全、高效的运输方式。煤流集控系统，该系统是将自动控制、通讯、计算机技术、信息技术和现代管理技术结合，通过实现集控，使原煤运输系统更加安全可靠，保证运输畅通，提高运煤能力，降低事故率，减少故障处理时间，为煤矿生产减少运行事故，提高运行效率，达到管控一体化，为实现数字化现代煤矿打下良好的基础，从而达到减员增效、统一管理作用。将自动化技术与传送系统相结合，能够实时对传送设备的工作状态进行监督，从而保证输送工作的高效、安全进行。

3.4传输掘进工作面信息技术

由于煤矿环境比较恶劣，煤矿岩巷掘进工作面的自动控制，传输高效和精准以及实时信息的功能都应该具备，所以，煤矿岩巷快速掘进工作面机电自动化系统，若想将传递信息有效地实现，应该将网关合理地选择，再运用实时环网交换机和其他的设备，将所要传递信息与以太环网接入，从而将煤矿岩巷掘进面各种信息有效地传输。

3.5安全保障系统监控自动化技术

在煤矿企业中，安全保障工作至关重要，若想将煤矿岩巷快速掘进的安全保障工作做好，应该将机械设备和环境因素作为出发点，既要有效运用机械设备监控煤矿岩巷掘进工作面，又要加强监控煤尘和粉尘以及瓦斯等环境因素。

  3.6 大力发展全断面岩巷掘进机成套化
  完全国产化全断面岩巷掘进机连续运输系统，开发千米井深斜井长距离带式输送机和垂直提升带式输送机，适应现代大型煤矿岩巷和煤巷高效快速掘进要求。开发煤巷全断面高效掘进连续运输系统，适应大采高工作面高产高效开采要求。开发煤岩巷全断面高速高效掘进系统，适应薄煤层高产高效开采要求。开发立井全断面岩巷掘进机成套装备，完成高速高安全建井要求，实现竖井建设的充分机械化自动化。

4 结束语

综上所述，在煤矿岩巷快速掘进工作面中，应用机电自动化技术至关重要，随着我国科学技术和煤矿工业的不断发展，机电自化技术也会不断地提高，从当前来看，在煤矿岩巷掘进工作面上应用机电自动化技术，还需要继续进行研究和探索，从而使煤矿事业健康可持续地发展。
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