煤礦采集自動(dòng)化技術(shù)裝備應(yīng)用及改進(jìn)

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摘要：隨著科技發(fā)展，煤礦的工作技術(shù)也逐漸的提高。煤礦中綜采工作面的自動(dòng)化控制技術(shù)使用能有效的提高煤炭的開(kāi)采率，不但能確保工作人員的人身安全，還能提高工作面的回采率。本文是對(duì)煤礦綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)與裝備應(yīng)用以及改進(jìn)的探究。

關(guān)鍵詞：工作面；自動(dòng)化采集；自動(dòng)化設(shè)備；應(yīng)用策略

煤炭是我國(guó)的能源主體內(nèi)容，一直都位于我國(guó)能源使用的榜首位置。但是煤礦的開(kāi)采往往需要深入地下幾百米、甚至幾千米的地方進(jìn)行煤炭資源的采集挖掘，對(duì)于下礦的工作人員安全帶來(lái)極大的安全威脅。而且，煤礦事故一旦發(fā)生，礦井下的工作人員能存活的幾率非常的低。即使現(xiàn)在的煤礦已經(jīng)采用了自動(dòng)化技術(shù)，但仍然需要工作人員下井進(jìn)行操作。

1煤礦綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的重要意義

1.1提高人員安全性

煤礦綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上能大幅度的提升工作人員的安全性。在傳統(tǒng)的煤礦工作內(nèi)容中，煤礦的生產(chǎn)過(guò)程是非常艱苦的，礦井工作人員通常需要下到礦井的最深處進(jìn)行操作開(kāi)采工作，然而礦井下面的危險(xiǎn)和事故也是非常難以預(yù)料的。礦井事故大部分是地下水洪流、礦井塌陷等，這些事故讓礦井下的工作人員生存幾率達(dá)到了最低，而煤礦綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不但能很好的解決這個(gè)問(wèn)題，還大大的降低了礦下工作人員的工作強(qiáng)度，在一定程度上提高了工作人員的生存幾率。

1.2提高開(kāi)采效率

煤礦綜采工作面的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，另一個(gè)重大的意義就是在一定程度上改變了煤礦事業(yè)中的開(kāi)采方式，提高了煤炭的開(kāi)采效率，為煤炭企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。這都是因?yàn)槊旱V綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不但實(shí)現(xiàn)了煤礦人力資源的配置優(yōu)化，提高相同單位時(shí)間內(nèi)煤炭的生產(chǎn)量，還能有效的減少人力操作產(chǎn)生的采掘偏差，改善煤炭開(kāi)采的質(zhì)量。進(jìn)而提高煤炭的開(kāi)采效率情況[1]。

2煤礦綜采工作面的技術(shù)

2.1自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

煤礦綜采工作面自動(dòng)化系統(tǒng)中有四種最基本的關(guān)鍵技術(shù)，分別是：采煤機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)、液壓支架電液控制技術(shù)、刮板輸送機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)、采煤環(huán)境可視化監(jiān)測(cè)技術(shù)。這四大技術(shù)共同組成了煤礦綜采工作面的自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)，但是目前煤礦綜采工作面自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀依然處于半人工半智能的狀態(tài)，很多礦井下的操作依然需要工作人員下礦井去進(jìn)行實(shí)時(shí)操作。

2.2自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用效益

煤礦綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)在煤礦采掘技術(shù)中的應(yīng)用，減少了煤礦企業(yè)用于開(kāi)采的人工成本，并高效率、高質(zhì)量的完成開(kāi)采工作。另外，自動(dòng)化設(shè)備的維修快、持續(xù)性高，對(duì)于一些薄層的煤礦資源采掘，甚至可以24小時(shí)輪班采集制，提高了煤礦企業(yè)開(kāi)采的周期時(shí)間，加快了煤礦回本周期的周轉(zhuǎn)時(shí)間，還促使煤礦企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

3A煤礦B綜采工作面的設(shè)備應(yīng)用情況

3.1A煤礦B綜采工作面的基本情況A煤礦B綜采工作面的工作面長(zhǎng)度為350米，機(jī)頭、機(jī)尾高度差4米，采高范圍6.5-7米，平均采高6.8米，推進(jìn)長(zhǎng)度5910米.

3.1.1采煤機(jī)A煤礦的綜采工作面設(shè)備，采用的是艾柯夫公司SL1000型采煤機(jī)，這款采煤機(jī)的裝機(jī)總功率達(dá)到2590KW、牽引速度最大可以達(dá)到33m/min，生產(chǎn)能力為6000t/h。

3.1.2其他A煤礦B綜采工作面設(shè)備采用的刮板機(jī)功率是3*1400KW，轉(zhuǎn)載機(jī)的功率可以達(dá)到1000KW，破碎機(jī)的功率可以達(dá)到700KW，而液壓泵站采用的是RIM公司生產(chǎn)S500（S300）型泵站，乳化泵的功率為4*375KW，噴霧泵的功率為3*132KW。

3.2A煤礦B綜采工作面的集控方案

A煤礦B使用的綜采工作面集中控制系統(tǒng)，是對(duì)整個(gè)工作面的底層設(shè)備進(jìn)行了徹底的改造。通過(guò)在綜采機(jī)頭馬蒂爾處設(shè)置集控控制室，安裝本安型集控主機(jī)和隔爆兼本安型數(shù)據(jù)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)供電、三機(jī)、泵站、煤機(jī)、通信、排水等設(shè)備一體化監(jiān)控。同時(shí)引入馬蒂爾集中操控與無(wú)線遙控，實(shí)現(xiàn)馬蒂爾處三崗合一的巡檢控制，不但能減少操作工2名（1名控制臺(tái)電工、1名機(jī)頭監(jiān)控人員），還能減少現(xiàn)場(chǎng)的50%的電纜敷設(shè)，減少順槽主控設(shè)備6臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)全工作面及設(shè)備列車(chē)的供電，和三機(jī)、泵站、煤機(jī)、通信、排水等系統(tǒng)的無(wú)線遙控。

3.3A煤礦B綜采工作面的集控硬件

A煤礦B綜采工作面的集控系統(tǒng)是由KXH18（H）礦用本安型可編程控制器、KJD127（B）礦用隔爆兼本安型計(jì)算機(jī)組成。在泵站系統(tǒng)、運(yùn)輸機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備上安裝KXH18（G）礦用本安型模塊化控制器，同時(shí)配套使用DXJ127/18礦用隔爆兼本安型直流電源，KTK16（D）礦用本安型急停擴(kuò)播電話、KHJ16礦用本安型急停閉鎖、KZC127礦用隔爆兼本安型信號(hào)轉(zhuǎn)換器。三機(jī)（轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)）控制遙控器，泵站系統(tǒng)、供電系統(tǒng)遠(yuǎn)程操控器、煤機(jī)控制器均采用FYF35礦用本安型遙控發(fā)射機(jī)。

3.4A煤礦B綜采工作面的使用情況

A煤礦B綜采工作面對(duì)采煤機(jī)、液壓支架、刮板運(yùn)輸機(jī)、破碎機(jī)、液壓泵站、噴霧泵以及供電系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造，不但實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的集中控制、遠(yuǎn)程遙控，還加強(qiáng)了設(shè)備保護(hù)、系統(tǒng)故障自檢、緊急停機(jī)閉鎖等功能。還進(jìn)行了多崗位的合并操作，實(shí)現(xiàn)了員工一崗多能，達(dá)到了優(yōu)化人員配置，加強(qiáng)自動(dòng)化管理的目的。同時(shí)有效的提高了礦井供電安全、設(shè)備的高效管理，促進(jìn)煤礦高效率的生產(chǎn)工作。因此，xx煤礦綜采技術(shù)的提高離不開(kāi)煤礦開(kāi)采設(shè)備的改進(jìn)和提高[3]。

4煤礦綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)與裝備的改進(jìn)內(nèi)容

4.1設(shè)備設(shè)施的改進(jìn)

如上所述，通過(guò)對(duì)設(shè)備的優(yōu)化改進(jìn)，可以大幅度增加設(shè)備的實(shí)際使用情況，優(yōu)化自動(dòng)化管理內(nèi)容，優(yōu)化了人員配置情況，不但能大幅度提高人員操控機(jī)器的迅捷性，還能集中管理煤礦綜采工作面設(shè)備設(shè)施，提高設(shè)備使用的情況，簡(jiǎn)便工作流程，提高人員工作效率。

4.2智能控制的改進(jìn)

智能化是指綜采工作面的中樞控制，采用充分全面的感知技術(shù)，并通過(guò)可以自主學(xué)習(xí)、自主決策、自動(dòng)執(zhí)行的智能化液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)設(shè)備對(duì)煤礦的綜合采集進(jìn)行技術(shù)上的全面升級(jí)。不但能實(shí)現(xiàn)工作面的高度自動(dòng)化，并且還能在改進(jìn)設(shè)備條件的基礎(chǔ)上，精進(jìn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和自主控制內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)安全、高效的煤礦開(kāi)采工作[4]。

4.3管理方式的改進(jìn)

伴隨著現(xiàn)代科技技術(shù)的不斷革新和發(fā)展，煤礦綜采工作面的自動(dòng)化、智能化發(fā)展是必然的發(fā)展趨勢(shì)，煤礦的管理技術(shù)水平也應(yīng)當(dāng)隨著煤礦技術(shù)內(nèi)容的提升而進(jìn)行不斷的革新和提升。先進(jìn)的煤礦工作設(shè)備和開(kāi)采技術(shù)，只有配以同樣先進(jìn)的管理方式，才能實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)對(duì)煤礦進(jìn)行開(kāi)采的最大效益。

5結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前的煤礦的綜合發(fā)展方向，就是機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用和人工智能化控制的開(kāi)發(fā)和推廣。通過(guò)應(yīng)用煤礦綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)和智能化灌流，提高綜采工作面施工設(shè)備的可靠性，加強(qiáng)工作條件適應(yīng)性，并將自動(dòng)化和智能化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)融合，實(shí)現(xiàn)工作面少人化、甚至是無(wú)人化的生產(chǎn)方式。

參考文獻(xiàn)

[1]韓戈白，王博，陳迪，等.基于ETL技術(shù)的裝備大數(shù)據(jù)治理應(yīng)用[J].電子質(zhì)量，2019，385（04）：42-51.

[2]王圣.煤礦機(jī)電設(shè)備中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019，281（03）：99.

[3]周明昌，黎亮.復(fù)雜地質(zhì)條件下的智能化綜采工作面技術(shù)探索[J].煤礦機(jī)電，2019，40（01）：53-59.

[4]賈慧英.電子信息技術(shù)在數(shù)字化煤礦建設(shè)中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（03）：239.

作者：何曉軍 張明 單位：陜西陜煤銅川礦業(yè)有限公司下石節(jié)煤礦