煤礦井下掘進(jìn)工作面掘進(jìn)機(jī)智能型控制

文/翟俊杰

現(xiàn)階段，我國(guó)科技水平正在不斷提升，煤礦井下采煤工作面正在不斷向機(jī)械化、信息化方面進(jìn)行發(fā)展，其設(shè)備水平也有了很大的提升，這也直接關(guān)系到煤礦企業(yè)自身的生產(chǎn)能力以及生產(chǎn)安全。因此，掘進(jìn)機(jī)在煤礦井下采煤工作中進(jìn)行應(yīng)用可以有效提升，掘進(jìn)機(jī)可以通過(guò)遠(yuǎn)程遙控的方式進(jìn)行操作，這樣一來(lái)也在很大程度上減輕了司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度以及工作壓力。在進(jìn)行巷道掘進(jìn)工作的時(shí)候，應(yīng)該沿煤層進(jìn)行掘進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)變化并不大，通過(guò)掘進(jìn)機(jī)的自動(dòng)截割記憶可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。同時(shí)，還可以配備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題可以對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理?；诖?，本文對(duì)掘進(jìn)機(jī)智能型控制情況進(jìn)行了研究。

1 控制系統(tǒng)功能闡述

1.1 掘進(jìn)機(jī)遙控技術(shù)

掘進(jìn)機(jī)遙控技術(shù)主要是由采掘液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)、行走液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)、鏟板液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)以及第一運(yùn)輸機(jī)液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)、后支撐液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)所組成的。在對(duì)馬達(dá)控制系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)功能性進(jìn)行明確。對(duì)于采掘液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在對(duì)其進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，主要分為截割頭轉(zhuǎn)動(dòng)、停止、升高以及降低等等幾個(gè)環(huán)節(jié)，會(huì)根據(jù)工作面的了變化來(lái)對(duì)其速度進(jìn)行調(diào)整，采掘液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)是無(wú)極調(diào)速，調(diào)整更加方便。對(duì)于行走液壓馬達(dá)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用的過(guò)程中主要會(huì)涉及到左右履帶行走、前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)以及右轉(zhuǎn)等等幾個(gè)環(huán)節(jié)步驟，行走液壓馬達(dá)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在前進(jìn)距離可以控制，并且可以自動(dòng)行走。在對(duì)鏟板液壓馬達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，其主要涉及到的步驟只有兩個(gè)，即抬高和放低。對(duì)于星輪液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)主要包括左星輪轉(zhuǎn)動(dòng)、停止；右星輪轉(zhuǎn)動(dòng)、停止。除此之外，還需要照明設(shè)備以及液晶顯示設(shè)備，這樣才能夠保證掘進(jìn)機(jī)的整體運(yùn)行質(zhì)量。

1.2 保護(hù)裝置

對(duì)于控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，想要保證其整體運(yùn)行質(zhì)量，保護(hù)裝置是必不可少的，一般情況下，會(huì)需要具備對(duì)截割、液壓以及二運(yùn)三個(gè)電機(jī)進(jìn)行過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、過(guò)流等狀態(tài)的監(jiān)督保護(hù)作用。同時(shí)，還要對(duì)開(kāi)機(jī)累計(jì)時(shí)間、時(shí)鐘顯示等等數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，這樣更加方便遠(yuǎn)程遙控工作的展開(kāi)。操作箱液晶屏與開(kāi)關(guān)箱顯示儀的數(shù)據(jù)顯示也應(yīng)該同步，這樣會(huì)使液晶屏漢字動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)的故障信息得到及時(shí)處理。隨著我國(guó)科技技術(shù)的不斷提升，掘進(jìn)機(jī)所涉及到的功能也越來(lái)越多，因此，掘進(jìn)機(jī)應(yīng)該具備以下保護(hù)裝置：制動(dòng)系統(tǒng)、防滑保護(hù)裝置；油泵電機(jī)以及截割電機(jī)；液壓系統(tǒng)過(guò)濾裝置；壓力、油溫以及油位裝置。設(shè)備內(nèi)部設(shè)有內(nèi)、外噴霧系統(tǒng)過(guò)濾裝置，同時(shí)還配有漏水檢測(cè)以及保護(hù)功能。

1.3 截割記憶功能

一般情況下，煤礦井下掘進(jìn)面通常會(huì)呈現(xiàn)出矩形、梯形或者拱形3中標(biāo)準(zhǔn)形狀，這三種形狀在煤礦井下掘進(jìn)工作展開(kāi)的過(guò)程中都有較為理想的應(yīng)用效果，其主要根據(jù)不同的施工環(huán)境以及地質(zhì)環(huán)境對(duì)掘進(jìn)面形狀進(jìn)行明確，這樣更加有利于鉆切工作的展開(kāi)，同時(shí)也方便后期的頂板維護(hù)，有效提升了工作效率。通常情況下，在對(duì)切割方式進(jìn)行選擇的時(shí)候，主要是選用較為均勻的中硬煤層，先對(duì)其進(jìn)行掃底，并且要自上而下橫向截割，還要對(duì)其進(jìn)行四邊刷幫操作。無(wú)論掘進(jìn)哪種形狀的巷道，掘進(jìn)機(jī)的記憶循環(huán)工作模式都可以得到有效的發(fā)揮，同時(shí)也使得下一循環(huán)記憶作業(yè)的質(zhì)量得到保證，這也在很大程度上減輕了工人自身的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而使煤礦井下采礦工作的展開(kāi)更加順利。

1.4 信息上傳

在展開(kāi)煤礦井下掘進(jìn)工作的時(shí)候，掘進(jìn)工作面掘進(jìn)機(jī)截割、液壓、二運(yùn)三個(gè)電機(jī)的電壓、電流、轉(zhuǎn)速以及功率、溫度、方向等等都可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊發(fā)射接口與接收器的快速傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以在第一時(shí)間將數(shù)據(jù)信息傳遞到地面的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備上。

2 系統(tǒng)特點(diǎn)分析

對(duì)于智能型控制掘進(jìn)機(jī)設(shè)備來(lái)說(shuō)，在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，可以滿(mǎn)足多種復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，其主要技術(shù)特點(diǎn)體現(xiàn)在以幾個(gè)方面：

（1）當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)施工條件較好的時(shí)候，掘進(jìn)機(jī)通過(guò)截割記憶功能可以有效實(shí)現(xiàn)自動(dòng)作業(yè)，這樣也會(huì)使工人的勞動(dòng)強(qiáng)度得到了很大的減輕，工作環(huán)境也得到了改善，并且工程施工的安全程度不斷提高。

（2）在對(duì)智能型掘進(jìn)機(jī)設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，可以通過(guò)配備遙控器來(lái)實(shí)現(xiàn)遙控掘進(jìn)機(jī)，遙控器液晶屏在對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行顯示的時(shí)候，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)工況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，相關(guān)數(shù)控工作人員應(yīng)該做到心中有數(shù)，這樣可以使挖掘機(jī)的操控變得更加安全。智能型掘進(jìn)機(jī)在應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)遇到多種多樣的地質(zhì)環(huán)境，但是其運(yùn)作模式并不會(huì)受到外界因素的影響，可以保證數(shù)據(jù)信息得到精準(zhǔn)顯示。

（3）操作人員在對(duì)智能型掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，可以更加輕便自如的對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作，從而使掘進(jìn)施工的整體質(zhì)量得到提升。此外，截割懸臂會(huì)根據(jù)煤質(zhì)硬度的變化對(duì)截割的速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而使掘進(jìn)機(jī)的電動(dòng)機(jī)始終處于較為穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，功率也會(huì)保持在一個(gè)恒定的狀態(tài)，這使得截割電動(dòng)機(jī)的利用效率得到了很大的提升，同時(shí)也可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，這樣一來(lái)，煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本也會(huì)得到一定的控制。

（4）在煤礦井下應(yīng)用智能型掘進(jìn)機(jī)的時(shí)候，操作人員可以更加靈活、標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用激光線(xiàn)來(lái)對(duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行操控，同時(shí)，還應(yīng)該保證斷面的的平整度，這樣才能夠達(dá)到更高的質(zhì)量要求。

（5）掘進(jìn)機(jī)設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中可能會(huì)遇到一些突發(fā)情況，傳統(tǒng)的掘進(jìn)機(jī)設(shè)備容易受到突發(fā)情況的影響，從而出現(xiàn)設(shè)備故障，而對(duì)于智能型的掘進(jìn)機(jī)設(shè)備來(lái)說(shuō)，其受到突發(fā)情況影響的可能性較小，設(shè)備自身還可以對(duì)外界異常信號(hào)進(jìn)行及時(shí)反映以及處理，這也使得信息傳遞的穩(wěn)定性以及掘進(jìn)機(jī)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性得到了有效保證。智能型掘進(jìn)機(jī)設(shè)備在進(jìn)行信息傳遞的時(shí)候，其與巷道環(huán)網(wǎng)之間都是應(yīng)用無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞絹?lái)進(jìn)行，并且這種傳輸方式對(duì)信息的傳輸速度較快，也在很大程度上可避免了以為數(shù)據(jù)線(xiàn)等外部因素而導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)牽引斷線(xiàn)的情況頻繁發(fā)生，使得信息之間的上傳以及下載更加穩(wěn)定可靠，從而滿(mǎn)足了人們對(duì)掘進(jìn)機(jī)設(shè)備的實(shí)際需求。

（6）在對(duì)掘進(jìn)機(jī)設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，會(huì)將掘進(jìn)機(jī)在工程現(xiàn)場(chǎng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息回傳給遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，這樣一來(lái)也使得煤礦井下掘進(jìn)機(jī)作業(yè)的效率得到了有效的提升。

3 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平正在不斷提升，很多行業(yè)的發(fā)展也已經(jīng)進(jìn)入到了一個(gè)新的階段。在這樣的時(shí)代背景之下，煤礦生產(chǎn)企業(yè)迎來(lái)了新的市場(chǎng)繁榮，煤礦生產(chǎn)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的工作，會(huì)涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)步驟，煤礦井下挖掘采煤是煤礦工作展開(kāi)過(guò)程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。在煤礦井下挖掘的過(guò)程中，掘進(jìn)機(jī)設(shè)備應(yīng)用的必要性是不言而喻的，傳統(tǒng)的掘進(jìn)機(jī)設(shè)備功能較為單一，在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候往往會(huì)受到一些外界因素的影響，從而導(dǎo)致其應(yīng)用效果并不理想。而對(duì)于智能型掘進(jìn)機(jī)來(lái)說(shuō)，其在設(shè)備的功能性上有了很大的突破，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)機(jī)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)觀察，同時(shí)還具備遠(yuǎn)程操控的功能。當(dāng)遇頂板的時(shí)候，可以保證操作人員原理工作面，這使得操作人員的人身安全得到了保證。現(xiàn)階段，在巷道施工掘進(jìn)工作展開(kāi)的過(guò)程中，智能型掘進(jìn)機(jī)的應(yīng)用可以有效起到支護(hù)頂板以及側(cè)幫的作用，同時(shí)也使得我國(guó)煤礦企業(yè)機(jī)械化運(yùn)行生產(chǎn)達(dá)到了一個(gè)新的高度。