综采工作面采煤机智能化研究现状

综采工作面采煤机智能化研究现状

郑永超

皖北煤电集团临汾天煜恒昇煤业有限责任公司 山西 临汾 041000

摘要：随着我国煤矿开采事业的大力发展，先进的煤矿开采技术也逐渐涌现出来。在智能化理念的推动下，人们逐渐对自动化煤矿开采技术进行升级，全面推进煤矿开采的智能化理念，将智能化技术全面运用到煤矿开采工作中，体现出良好的煤矿开采效果，同时也满足煤矿开采需求，大力提升煤矿事业的发展。

关键词：综采工作面；智能化；研究现状

1煤矿综采工作面采煤机智能化发展现状

煤矿开采过程中，对于综采工作面，需要借助专门的技术与设备开展相关作业，其中包括运输机、采煤机、液压支架以及信息化软件平台等相关设施，同时还有跟机自动装备和电液控制装备。在高速光纤网络逐渐普及应用的情况下，综采工作面与光纤网络进行有效连接，实现了监控系统的全面覆盖，从而在一定程度上推动了综采工作面的智能化和自动化升级进程。

综采工作面作业中用到的运输机、采煤机和液压支架主要是作为独立设备而使用的，在实际运行中需要采用不同的控制形式，即便集中监测目标可以发挥相应的作用，但受许多因素的限制和影响，综采设备仍旧有较大的发展空间。要想实现与网络设备的有效连接并进行相关信息的采集和传递，就需要对监控平台进行合理设置和调整，同时还要建立专门的控制指挥中心，这样工作人员就能利用视频监控和遥控系统远程自动控制工作面。通过对综采工作面创新和升级工作进行分析和研究可以发现，限制其智能化发展的问题主要有以下几个。

1)缺少统一合理的通信平台。综采工作面配备的信息网络设施和平台需要对大数据视频和重要工作数据进行有效传递，在平台不具备统一性的情况下，相关数据资源共享的时效性无法得到根本保障。

2)综采工作面不具备自动找直功能。国外部分发达国家使用自动系统与导航技术来赋予设备控制水平和自动找直功能。自动测量对位移和距离有着一定的要求和标准，必须要保证其具备较高的精度，避免对后续各项开采作业产生影响。

3)综采工作面窜滑问题。一般条件下，煤层的整体情况是非常复杂的，此时刮板运输机在运行过程中可能会出现整体下滑的现象，造成刮板运输机和转载机之间的距离出现一定的变化，增加了安全事故风险。如何解决综采工作面窜滑问题是当前行业所关注的重点问题之一。

2煤矿智能化开采关键技术

2.1姿态数据的液压支架控制技术

液压支撑技术是煤矿综采作业面的核心装置，因为能够应对工作面发生的围岩变形，液压支撑的顶梁也会出现俯仰状况。而且，液压支撑的姿态数据也在抗倾斜和防冲击工作中有着不错的效果。在实际应用的液压支撑控制技术中，其基本原理就是在液压支撑的各个部位配备了姿势感应器，同时利用感应器来获取姿势信号，并把信号传输到姿态控制器，这样就可以始终保持在液压之间达到正常姿势，从而有效改善支架的支撑效应，并避免了顶柱错茬咬架的现象。通过对液压支撑的姿势进行全面监测，可以合理调节液压支撑的动作，始终确保液压支架与围岩相协调。

2.2姿态数据的采煤机记忆截割技术

在综采工作面的作业中，采煤机是重要的落煤机械设备。当前我国的采煤机记忆割煤主要包括以下几种：记忆学习、记忆截割、记忆中断和记忆修改。在利用采煤机煤矿开采作业中，通过对采煤机运行参数的分析，记忆相关运行参数，同时根据工艺段将各项参数进行保存，以此来实现自动割煤作业。如果在采煤机运行中出现异常情况，可以随时切换人为操作割煤模式。在综采工作面变化中，通过笤帚可以使采煤机滚筒的高度覆盖原本的数据。智能化开采和采煤机会结合工作面的地址数据以及惯性导航，对工作面的姿态进行全面感知，最后结合工作面透明化模型，实现数字化采煤功能。

2.3智能化巡检系统

利用辅助巡检平台还可以实现综采工作面的智能化巡检功能，引入巡检机器人，肩负巡检工作面的责任，机器人中可以设置激光扫描设备和惯性导航设备，全面提升智能化巡检效果。

3煤矿综采工作面智能化技术影响因素分析

设备是综采工作面智能化技术应用和作业过程中的主要影响因素。综采工作面作业对设备的运行稳定性有一定的要求，要求其具备较高的自动化水平。在煤矿开采过程中，工作人员需要对机械进行监测，以便于出现问题后第一时间报警和自动修复。依照工作经验逐渐形成机械记忆，进而完成切割任务，最终达到自动化跟机的目的。此项技术必须要及时获取综采工作面的运行状态信息，掌握具体的监控延迟时间和视频动态效果信息，确保智能化技术整体的精确度达到合格的标准。

工人自身的操作水平也是综采工作面智能化技术应用的主要影响因素。在应用智能化技术之前，应明确煤层和岩层之间的差距，模拟大脑和感官来进行智能化开采作业，扩大开采技术的应用范围，并将其潜力充分开发出来。技术人员应加强对自身管理能力的培养，积极学习新型管理模式和方法，进而完成远程操作管理的工作任务。煤矿综采工作面智能化技术在一定程度上会受到施工环境的影响，具体来讲，主要包括顶板、底板、瓦斯浓度等。应用智能化技术可以显著降低安全事故发生概率，提供安全开采环境和条件。

4煤矿综采工作面智能化技术应用分析

一方面，煤矿企业需要提高综采工作面智能化技术的工作效率，结合实际情况建立或选择符合条件的统计模型，借助合理的数据处理方式来找到影响因素的具体影响范围，促进后续各项开采任务的顺利完成。现阶段，视频监控技术和防碰撞技术是人们考虑采用的两项重点技术，其中可联合VR技术来对现实信息进行模拟，从而完成交互功能的有效应用，达到提高工作效率的目的。与此同时，利用智能化技术可以准确识别物体的各项信息，同时快速对输入信息进行分析和处理，模拟三维环境，进而找到开采工作中的故障和异常问题，制订科学合理的应对方案。

另一方面，煤矿企业可借助支架来降低碰撞情况发生的概率。对设备的运行状态信息进行采集，掌握发生故障时设备具体的频率、运行时间等信息，以便于为后续工作提供数据方面的帮助。另外，支护技术可在一定程度上提高工作面的控制精度，使得各环节任务能够有效地衔接在一起。防碰撞技术的应用可以为工作人员自身安全提供可靠保障，在发生故障时可以迅速发出报警信号。应用综采工作面智能化技术可以准确掌握环境中障碍物信息，从而确保各个障碍物都能够得到有效清除，使得采煤机能够保持较高的效率运行。

5结语

随着产业结构的逐渐调整和升级，煤炭行业对开采技术进行了创新和优化，其中主要是以智能化和自动化为方向进行了深入研究和探索，为煤炭行业的顺利转型提供了基础条件。目前，综采工作面是智能化技术发展和应用的重点对象。为了推动煤炭行业实现高度智能化和无人生产作业的发展目标，必须要对相关技术与设备进行充分研究，促进煤炭行业可持续发展。

参考文献

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