煤矿掘进工作面自动化技术

煤矿掘进工作面自动化技术

郝鹏

扎赉诺尔煤业有限责任公司灵东煤矿 内蒙古满洲里市       021410

摘要：煤矿开采施工对安全有着一定的要求，在煤矿掘进工作中，应采取有效的措施加强施工的安全性，为施工创造更好的条件。为了保证施工的顺利，应利用自动化技术来改善掘进施工效果，加强煤巷的安全，为开采建立良好的基础。本文对煤矿掘进工作面自动化的现状、自动化系统涉及的范围以及自动控制系统模型进行了阐述，分析了自动化技术在煤矿掘进施工的应用，包括自动化技术在掘锚系统、信息传输、岩层识别、物料运输、安全监控中的应用，为煤矿掘进工作带来有效支持，实现施工的自动化，提升煤矿掘进施工的水平。

关键词：煤矿；掘进工作；自动化

引言

随着能源需求的提升，能源开采工程也逐渐增多，其中煤矿开采作为重要的内容，其开采的效果影响了社会的能源供应，为了保证煤矿能源的充足，应提升开采的效率，对开采技术进行不断的创新，使开采能够达到更好的效果。在当前煤矿掘进工作中，技术的应用发回来重要的作用，借助自动化技术的支持，能够为掘进提供更好的条件。因此，在煤矿掘进中，应充分利用自动化技术，使工作能够顺利的进行。

1煤矿掘进工作面自动化的现状

计算机技术的发展速度逐渐加快，并且在各个领域中得到了应用，这使社会的生产也受到了较大的影响，信息技术的产生为生产带来了有效的条件，成为了其中的重要内容。煤炭产业作为重要的生产项目，对能源的供应有着重要的意义，一些发达国家开始借助计算机技术来促进煤矿产业的发展，这使生产工作更具有自动化的特点，展现了越来越多的优势。一些大型企业也利用信息化技术进行管理，这使企业的管理水平得到了提高，同时能够促进煤矿产业的发展。在生产中，自动化技术的应用能够为企业的效益带来保障，同时带动企业的经济增长，也能够为企业规模发展创建更好的条件。但是由于我国的技术水平较为落后，煤炭行业的信息化建设水平相比其他的国家较低，在计算机技术发展缓慢的情况下，煤矿开采中较少应用信息技术，在自动化管理中，系统也缺少完善的模式，功能不够显著，难以满足自动化生产的需求，不利于煤矿开采的开展。目前我国的自动化技术有了进一步的发展，自动化系统的应用逐渐出现了更多领域中，在煤矿开采中，采用先进的设备和技术能够发挥出有效的作用，因此，加强煤矿开采行业的自动化技术应用非常重要。

2自动化系统涉及的范围

煤层的赋存具有多样性特点，条件比较复杂，一般煤层的厚度最高能够达到几十米，在开展开采工作的时候，需要利用煤矿单巷掘进的方式进行掘进。当前，我国的煤矿使用的综合机械设备中包括转载机、悬臂式掘进机、除尘机等，这些设备的使用能够满足各项工作的需求，其中，悬臂式的掘进机作为重要的设备，能够掘进面进行采煤以及割煤等工作，为了使其满足自动化发展的需求，应对掘进工作自动化开展全面的研究，借助有效的技术来提升自动化水平。煤矿开采受到了生产条件的影响，在掘进支护施工中，通常采用锚杆物网配合支护形式开展，而不能使用液压支架的支护形式，因此，在掘进和支护中的配套设置产生了问题，需要进行处理。

3自动控制系统模型

为了能够最大限度的给予掘进工作面在自动化方面的支持，在不断的研究和分析过程当中我们可以清楚的看到如果能够很好的把掘进和支护施工在自动化方面的水平进一步的提高，这将会对掘进工作面自动化有非常大的帮助，通过实现系统的自动化以及材料运输等环节的连续化，使自动化的要求得到满足，便于对施工中各个环节进行控制，可以在很大程度上保证结构与工艺等很多方面都可以很好的配合，同时还可以让众多功能间比之前更加的协调，而且还可以在一定程度上让系统运行更加的稳定，减少系统不稳定情况的发生。目前，掘进工作面并没有实现完全的自动化控制，要想早日实现这一个目标就必须在技术方面加大研究，不断的进行创新，通过各种技术的相互结合，最终实现全面自动化的目标。

4自动化技术在煤矿掘进施工的应用

4.1自动化技术在掘锚系统中的应用

因为煤矿掘进施工在很大程度上会受到环境以及地质的影响，因此，如果煤矿掘进施工位置地质相对比较复杂的话，那么在施工的时候风险相对便比较高。为了减少煤矿掘进施工事故发生的几率，提高施工安全性，一定要对煤巷进行相关的检测，这样便可以在确保安全的情况下进行施工，很大程度上便可以避免事故的发生，同时也可以保证施工的顺利进行。因为自动化技术的产生以及在施工当中的应用，相关工作人员便可以利用这项技术在施工中对煤巷安全开展一系列的常规检测，同时还可以对对煤巷的承力性给出一些合理判断，从而能够知道煤巷内部是不是很稳定。煤巷的承载结构和掘锚系统的稳定两者有着较为紧密的联系，所以为了能够让顶板支护的效果变的更强更稳固，便可以利用利用自动化掘锚系统来把支护结构进行重新的装配，这样不仅可以减少成本还可以提高效率。

4.2自动化技术在锚杆保护中的应用

瓦斯泄漏是煤矿掘进施工中必须要面对和解决的问题之一，一旦出现瓦斯泄漏，如果处理不当造成爆炸，那么产生的后果影响巨大。因为，为了最大限度的避免出现这种问题就必须对煤巷的稳定性相关工作进行加强。锚杆支护技术自动化技术便可以在这一方面给煤矿施工带来帮助，因为这个技术可以把获取的信息进行及时反馈，根据数据便可以对施工进行一系列的调整，同时满足煤矿掘进过程中对生产安全的需求，使施工的成本有效减少，并且使经济效益提升。另外，通过掘锚一体化技术也能够为掘进的安全带来保障，通过设备的使用使一边掘进一边支护的需求实现，不仅能够为巷道提供稳固的支持，还能够避免对掘进施工带来不良的影响。同时，支护的形成的时间比较短，具有较强的固定性，能够加强深井作业的安全。在这样的技术应用下，涉及到的装置比较多，这使体积变大，不适合用于所有的掘进施工中，因此，应对掘锚一体化进行全面的研究，使其能够发挥出更好的作用。

4.3自动化技术在信息传输中的应用

煤矿掘进工程所处的位置一般那里的地质相对会比较复杂，对于一些复杂的地质情况，在施工的施工很难做出较为准确地判断，同时对于施工现场的各种数据因为时间或者空间距离的限度无法第一时间进行传达，造成信息传达滞后，甚至出现信息失真等现象，对施工在很大程度上造成严重影响。所以，高效的信息传达必须要应用到施工当中。这个时候便可以采用PPPOE技术为主的自动化信息交流系统，可以在一定程度上保证信息及时传达，同时减少信息的遗漏，保证信息的准确性，让施工更加顺利。

4.4自动化技术在岩层识别中的应用

岩层识别是煤矿掘进工作的基础，只有准确对煤层和岩层的厚度以及硬度进行准确的识别，才能选择精确的切割机器和力度，选择合适的负荷，进行精准的切割，提高效率。具体来说，岩层自动识别能够为截割工作测出准确的数据，从而保障机器的工作速度，提高其安全稳定性。它的工作原理是，当掘进机进行地质层的截割时，岩层识别技术可以利用其识别系统，检测煤层、岩层的参数，之后将数据传输到机器中，完成对数据的识别，工作人员也可以结合获得的数据来对机器进行适当调节，使其各项参数符合要求，有效地提升截割的效率。

4.5自动化技术在物料运输中的应用

施工当中是绝对离不开物品物料的运输，在施工的时候应保证环境的条件符合要求，将废物排除，使设备能够有效运输到其中，保证物资运输效率。皮带集中系统的自动化，在很大程度上为整个施工当中物资的运输提供有效支持，不仅可以以数据进行反馈，还在很大程度上提高了施工效率

4.6自动化技术在安全监控中的应用

在对煤矿进行施工的时候，施工的设备也会对煤巷产生影响，例如设备发出的热量以及施工过程中设备的振动都是会对煤巷产生影响的因素。因此，一定要对施工设备进行检查，将相应的信息数据记录下来，将其作为指挥施工进度的依据，借助自动化施工设施之间的信息数据，然后再对施工进行进一步的调整，让施工可以正常进行。通过安全监控技术的应用，可为煤巷的安全性带来保障，通过对影响煤巷安全的因素进行全面监控，可以避免在设备运作过程中产生问题，有效地提升了煤巷的安全水平。另外，借助传感器来进行监控，并且对掘进工作面的粉尘、冒顶以及瓦斯等因素进行监测，大大保证了施工的安全。

结语

煤矿掘进施工中，包含着一些不安全因素，为了有效控制煤矿掘进施工的安全，应采用自动化技术优化施工环境，使煤巷的稳定性提升，能够为后续的施工建立良好的基础，同时满足煤矿掘进施工的自动化需求，全面提升开采施工的效率，加强煤矿施工的安全性。

参考文献

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