煤矿综采工作面智能化开采技术应用

煤矿综采工作面智能化开采技术应用

霍博

陕西建新煤化有限责任公司   陕西省延安市  715600

摘要：伴随着科学技术水平的日益提高，煤矿智能化建设不仅已经成为我国煤矿企业的重点发展方向，同时也是实现安全、高效、绿色生产的关键。为了提升开采技术的应用质量和效果，本文以煤矿综采工作面为主要研究对象，并基于开采技术智能化的发展趋势，分析了煤矿综采工作面智能化开采技术的优势，并对煤矿综采工作面智能化开采技术的应用进行了探究，以期能为相关人员提供参考。

关键词：煤矿开采；综采工作面；智能开采技术

引言

智能化已经成为当前多个行业和领域的发展趋势，将智能化技术应用到煤矿综采工作面中，能够通过推动煤矿开采技术智能化，促进煤矿开采的效率和质量，对保障煤矿生产安全具有非常重要的意义。煤矿综采工作面的智能化发展，强调在现有煤矿开采自动化系统和技术原理的基础上，引进更先进的智能化技术原理，实现煤矿开采作业的无人化，在减少人力、物力消耗的同时，有效提升开采作业的效率，促进企业的可持续发展。

1、煤矿综采工作面智能化开采技术优势

1.1有助于促进机械水平的稳步提升

煤矿综采工作面智能化开采技术是通过对采煤机、无人驾驶车辆、支架等设备的自动化和智能化控制，实现生产过程的高度自动化，减少人工干预，提高生产效率。煤矿综采工作面应用智能化开采技术，有助于煤矿开采水平的进一步提升，能够让设备达到自动化操作目标。同时，智能化开采技术还可以实现煤炭的快速开采、运输和清理，缩短生产周期。在煤矿行业进入全新发展阶段后，生产数据逐渐增加，在数据优化过程中，需要实现自动化分析，促进煤矿综合开采效率。

1.2有助于提高煤矿安全性能

煤矿综采工作面智能化开采技术的应用可以在很大程度上提高煤矿生产的安全性。通过对采煤机、无人驾驶车辆、支架等设备的自动化和智能化控制，可以解决外界因素对煤矿开采产生的影响，减少人员在煤矿生产过程中的操作，降低煤矿生产过程中人为安全事故的发生。同时，智能化开采技术还可以实现对煤炭开采的智能监控、预警和预防，及时处理煤矿生产过程中的安全隐患，保障煤矿生产的安全性。

1.3实现参数监控，合理控制设备操作精度

智能集成系统不仅可以快速启动设备和停止设备，还能监控设备运行状态，发挥出综采工作面的实际作用。在信息化背景下，需要通过智能技术，了解综采工作面存在的问题，提升信息化水平，保证煤矿开采效率。在综采工作面自动化控制过程中，需要对耦合控制系统和自动降尘系统进行优化，对综采的工作顺序进行明确。在综采工作面中，融入智能化开采技术，以机械作业为主，人工作业作为辅助，使用计算机综合系统进行控制，降低出现施工问题的概率，满足综采作业的相关需求。

2、煤矿综采工作面智能化开采技术应用

2.1地质精准探测与建模技术

煤矿综采工作面智能化开采技术就是将机械化、信息化、自动化融为一体，利用自动化网络技术和智能仪表设备，有效控制采掘机械运行，以达到合理分配采掘工作的目的。对于煤矿开采而言，工作面规划、圈出及开采等都属于开采全生命周期的重要阶段。经过对开采工作面的探测，确定现场的地质环境，然后以此为出发点，针对性地实现对综采设备的自适应控制。探测联合应用包含地质勘探技术、GIS、三维激光扫描在内的多项技术，在此类技术的加持下做多维度探测，获得开采初期地质信息；对于探测所得的信息，通过机器视觉、三维建模等方法做综合分析，从中提取关键的信息，建立动态三维模型，用于反映开采工作面的地质条件。

2.2视频监控技术

在煤矿综采开采面中，模拟系统可以对开采工作状态进行预测。模拟系统在运行之前，会构建真实的开采场景，以确定设备的摆放位置和作业流程，模拟系统与工作人员之间通过互动的方式，降低出现作业风险的概率。在系统运行中，需要管理处于运动状态的设备，快速实现数据收集。在系统设计过程中，需要与三维环境逐渐接近，以计算机系统为支撑，了解真实的煤矿开采状态，得出准确的参数内容。在系统动态分析过程中，需要做好状态规划与管理，实现各参数评价与对比，从而满足生产的基本要求。

2.3支架防碰撞技术

为了预防事故控制系统，在采煤机上可以设置主动安全控制系统，预先把视听报警信号传给采煤机使用工作者的探测装置。雷达对探测防设备碰撞时的主导作用就是通过结合雷达等探测手段，对采煤机滚筒周围的障碍位置进行感知，当采煤机快要接近矿井设备、液压支架，以及操作者的工作状态时，该装置的控制系统就会发出警报，比如采煤机在工作时，系统一旦检测到障碍物，采煤机就会暂停工作，等待相关工作人员进行解决。

2.4采煤机自动采掘和记忆截割技术

在安装传感器时，需要将其设定在牵引部分，通过数据处理模块的计算功能，计算设备上所有数据，为采煤机准确定位提供帮助。采煤机记忆截割技术是一种应用于煤矿采煤过程的创新性技术，能够提高采煤效率、降低操作风险，优化矿山的经济效益。该技术的核心是通过编程和自动化控制，使采煤机在工作面运行时能够自动记忆和调整截割运行，从而实现更精确、高效的采煤操作。在采煤机上安装传感器和数据处理模块后，这些设备能够实时监测采煤机的运行状态、工作面情况以及煤矿地质特征等信息。基于这些数据，系统可以根据事先编写的截割程序，自动调整截割机的工作方式，以适应不同的煤层条件和工作环境。例如，当采煤机遇到坚硬的煤层时，记忆截割技术可以使截割机自动调整截割参数，以实现更合理的截割效果。经过实地调研，发现在我国多数地区的煤矿生产过程中，常发生不彻底的回刀扫煤或者推溜问题，不利于提高经济效益。在此情况下，就可以根据生产情况研发先进的采煤工艺，当设备工作面处于运行状态时，记忆截割程序就可以运行。

2.5远程控制技术

当前，研究远程控制技术的核心是进行地面远程介入，灵活应用综采设备控制系统、工作面视频监控系统和井上下数据通信系统。通常情况下，地面监测系统是由计算机、遥控器和语音控制等组成，可以在井下部分数据通信系统中二次传输综采设备信息。把井下与井上两个结构环网结合后，就可以把得到的数据传输到地面监控系统。当从地面监控系统出发后，以综采设备信息的屏幕内容作为中心，就可以灵活控制井下综采设备，以此实现智能化的启动与切换。如果设备在使用期间出现问题，就可以及时发出警报，以便及时进行诊断和处理。此外，在此期间还也可以及时保存各阶段留下的数据，从而为工作顺利开展提供有力支持。该系统能够将采集到的影像，直接传输至地面监控中心。最后，大多数地区煤矿以此为基础，研制出一种新的随动监控系统，全过程监测跟机位置、型号等，将数据实时展示，方便监测。

2.6溜槽上窜下滑的智能化管理

随着工业生产的快速发展，对设备的安全性和运行效率提出了更高的要求。溜槽作为一种重要的输送设备，广泛应用于煤炭、冶金、化工等行业。然而，传统的溜槽管理方式存在一些问题，如无法实时监测溜槽的状态、难以及时发现和处理上窜下滑等安全隐患。因此，研究溜槽上窜下滑的智能化管理具有重要的现实意义，具体操作步骤如下：

数据采集与监控：使用传感器和监控系统实时收集溜槽的状态数据，包括位置、速度、加速度等信息。这些数据可以用于监测溜槽的运动趋势，及时发现上窜下滑的迹象。

智能分析与预测：利用机器学习和数据分析技术对收集到的数据进行处理和分析，建立预测模型。通过对历史数据和实时数据的对比，预测溜槽可能发生上窜下滑的情况，并提前采取相应的措施。

自动化控制：将智能分析的结果与自动化控制系统相结合，实现对溜槽的自动调整和控制。当预测到溜槽可能出现上窜下滑时，自动化控制系统可以自动调整溜槽的角度、速度等参数，保持其稳定运行。

预警与应急处理：设定预警阈值，当溜槽的状态数据超过预设的安全范围时，系统自动触发预警信号，提醒操作人员进行处理。同时，建立完善的应急处理机制，确保在发生溜槽上窜下滑时能够迅速采取措施，防止事故扩大。

持续优化与更新：根据实际应用情况和数据分析结果，不断优化智能管理系统的算法和模型，提高其预测和控制的准确性。同时，及时更新相关设备和技术，保持系统的先进性和可靠性。

通过以上步骤，可以实现溜槽上窜下滑的智能化管理，提高设备的安全性和运行效率。然而，具体的实施方案可能需要根据实际情况进行调整和优化。

3、结语

综上所述，煤矿智能化是煤矿行业的重要发展方向，煤矿智能化开采模式取得广泛的应用。在煤矿综采工作面中应用智能化开采技术，对规范提升煤矿工作的生产质量具有重要作用。在国家政策的支持下，加之技术研发进程的持续推进，衍生出信息化与矿业交叉融合的全新格局，给煤矿行业的发展创设了更加丰富的契机。积极推进智能化开采新模式的开发进程成为重要的发展策略，相关人员需要认识到煤矿综采工作面智能化开采的重要性，积极探索智能化开采技术的应用策略，切实提高煤矿的智能化开采水平，推动煤矿行业的高质量发展。

参考文献

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