煤礦綜采工作面自動化技術(shù)研究

張彥龍

摘 要：煤礦綜采工作面是進(jìn)行煤炭開采最重要的部分，在實(shí)際開采過程中復(fù)雜程度較高，并且危險性較大。不過隨著自動化技術(shù)的不斷成熟，通過將自動化技術(shù)應(yīng)用到煤礦綜采工作面，能夠大幅提高煤礦開采的效率，并最大程度的保證綜采工作面的安全。因此，本文對相關(guān)應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行研究，對煤礦高效、安全的生產(chǎn)有重要意義。

關(guān)鍵詞：煤礦;綜采工作面;自動化技術(shù)

0引言

隨著我國的經(jīng)濟(jì)活力不斷被激活，經(jīng)濟(jì)一直保持著較快的發(fā)展速度，從而加大了對能源的需求。盡管我國不斷的在對能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，但目前煤炭依然是能源供給的主體，并且需求量還在不斷的擴(kuò)大，從而促進(jìn)了煤炭行業(yè)的高速發(fā)展。煤炭在開采過程中，其開采效率與質(zhì)量直接影響企業(yè)的收益，并且影響煤炭的使用效果。而通過應(yīng)用自動化技術(shù)則能夠明顯的改善這種問題，通過研究自動化技術(shù)在煤礦綜采工作面的應(yīng)用，提出相關(guān)建議，對解決目前煤礦綜采工作面中存在的問題有一定的幫助。

1煤礦綜采工作面自動化技術(shù)簡介

自動化采煤系統(tǒng)由多個部件組成，具體有計(jì)算機(jī)、控制器、傳感器以及相關(guān)的檢測診斷系統(tǒng)。在煤礦的綜采工作面上，使用了較多的設(shè)備，系統(tǒng)具有較高的復(fù)雜性，整體管理的難度較大。通常綜采面上使用的設(shè)備有主采機(jī)組、運(yùn)輸機(jī)組以及相關(guān)的支護(hù)設(shè)備等。綜采工作面自動化系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)、各種傳感器以及控制器等完成綜采工作面設(shè)備之間的聯(lián)系，從而使得綜采面上的設(shè)備能夠自動化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)工作的協(xié)同性，而協(xié)同性則是綜采面自動化技術(shù)應(yīng)用最關(guān)鍵的要求。

2應(yīng)用自動化技術(shù)的優(yōu)勢

因?yàn)槊旱V開采主要集中在井下，因此整個開采過程難度較大，并且危險系數(shù)較高，因此必須改變傳統(tǒng)作業(yè)模式。通過引入成熟的自動化技術(shù)，提高煤礦綜采作業(yè)的效率以及質(zhì)量。通常煤礦綜采面使用自動化技術(shù)的優(yōu)勢主要集中在以下三點(diǎn)：

2.1提升開采的自動化水平

通過將自動化技術(shù)應(yīng)用到煤礦綜采工作面中，能夠大幅降低一線工人的使用數(shù)量，從而減少企業(yè)人工成本。因?yàn)闇p少了綜采面工人的數(shù)量，因此能夠降低出現(xiàn)事故的可能，并且對于不在綜采面工作的工人，可以安排到其他部門進(jìn)行工作，最大程度的提高人力資源的利用率。自動化技術(shù)的引入使得煤礦的開采過程變得可視化，通過實(shí)時的監(jiān)控能夠及時的掌握綜采面的工作情況，同時及時的發(fā)現(xiàn)一些細(xì)節(jié)問題。同人工巡檢相比，使用了自動化技術(shù)的控制中心變得更加智能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常情況出現(xiàn)時，能夠立即停止相關(guān)的生產(chǎn)活動，精確定位異常點(diǎn)并及時的進(jìn)行處理，大大的減少了因異常問題而帶來的經(jīng)濟(jì)損失，排除了安全隱患，避免由異常問題而導(dǎo)致出現(xiàn)重大安全事故。

2.2提升開采過程的安全性

煤礦的開采大多集中在地下，由于地下作業(yè)環(huán)境比較惡劣，并且受地質(zhì)等多種因素的影響，地下作業(yè)的設(shè)備以及工人的安全性不能夠得到有效的保障，特別是對于工人，一旦出現(xiàn)事故，往往都是較大的安全事故，對個人以及家庭都會帶來嚴(yán)重的影響。因此，煤炭開采工人的安全永遠(yuǎn)是第一位的。同原有的人工作業(yè)相比，采用自動化作業(yè)綜采面不需要配置過多的工人，從而能夠在一定程度上提高開采的安全性。通過使用自動化的操作，能夠避免傳統(tǒng)人工操作時會出現(xiàn)的誤操作，整個作業(yè)過程更加的規(guī)范與準(zhǔn)確。除此之外，當(dāng)受不可控的環(huán)境因素影響時，自動化控制系統(tǒng)能夠使綜采面的設(shè)備立即停止運(yùn)行，將問題解決后才會允許繼續(xù)工作，從而保證了整個煤礦綜采工作面具有較高的安全性。

2.3提高煤礦開采效率

同原有的人工作業(yè)相比，采用自動化作業(yè)的效率更高，同時能夠長時間的持續(xù)作業(yè)，開采的效率遠(yuǎn)高于人工作業(yè)。對于綜采工作面中的設(shè)備，通過應(yīng)用自動化技術(shù)能夠挖掘、開采以及支護(hù)等作業(yè)進(jìn)行協(xié)同。除此之外，煤礦在地下開采時，可能會存在常人不能忍受的環(huán)境，對工人的工作以及身體健康產(chǎn)生較大的影響，并且隨著挖掘的深度不斷增加，溫度以及瓦斯等危害所帶來的影響會越來越大，而綜采自動化設(shè)備的使用則不會受環(huán)境因素的影響，并且能夠?qū)C采面的相關(guān)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常后能夠及時進(jìn)行報(bào)警，從而保證了整個開采過程的安全。

3 煤礦綜采工作面自動化技術(shù)的應(yīng)用策略分析

3.1影響自動化技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)因素

影響自動化技術(shù)在煤礦綜采面應(yīng)用的因素主要集中在四個方面，具體有資金、技術(shù)、管理以及環(huán)境。同目前使用的煤礦開采設(shè)備以及開采技術(shù)相比，綜采自動化設(shè)備的價格相對較為高昂，如果想要使用應(yīng)用這一整套的設(shè)備技術(shù)，前期需要投入大量的資金，但對于中小型的煤礦來說顯然沒有這個能力。除了資金的限制，企業(yè)在引進(jìn)了煤礦綜采工作面自動化技術(shù)后必須結(jié)合煤礦的實(shí)際開采情況進(jìn)行研究，不過大部分的企業(yè)都是直接套用，導(dǎo)致實(shí)際的應(yīng)用效果與預(yù)期相差較大。管理在自動化技術(shù)應(yīng)用的過程中也是非常關(guān)鍵的一個因素，假如缺少完善的管理機(jī)制與管理體系，對煤礦綜采工作面自動化技術(shù)的應(yīng)用會產(chǎn)生較為明顯的影響。此外，環(huán)境因素對自動化技術(shù)的應(yīng)用也會產(chǎn)生一定的影響。雖然我國的國土面積非常大，但不同地區(qū)的煤炭開采情況、煤炭種類以及自然條件等都存在一定差異，因此在進(jìn)行自動化技術(shù)的應(yīng)用時必須考慮這些因素，不過多數(shù)企業(yè)往往忽視了環(huán)境因素所帶來的影響，盲目的照搬其他企業(yè)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，從而得不到想要的應(yīng)用效果。

3.2煤礦綜采工作面自動化技術(shù)的應(yīng)用研究

煤礦企業(yè)在引進(jìn)綜采自動化設(shè)備時，需要提前對企業(yè)內(nèi)的資金進(jìn)行合理的配置，如果前期資金不足，可以采用股權(quán)融資或債權(quán)融資的方式獲得足夠的資金。在使用資金時，必須進(jìn)行合理的規(guī)劃，保證資金利用的合理性。除此之外，對于中小型企業(yè)，可以采用合資的方式引進(jìn)設(shè)備。

在技術(shù)上，企業(yè)需要結(jié)合自身的實(shí)際情況確定應(yīng)用方式，同時不斷進(jìn)行應(yīng)用的研究工作，假如在使用過程中出現(xiàn)問題，應(yīng)當(dāng)立即停止，對問題進(jìn)行分析，并進(jìn)行相應(yīng)的記錄，將問題解決后再投入使用。

對于管理以及環(huán)境因素，煤礦企業(yè)可以學(xué)習(xí)其他企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自身發(fā)展的情況進(jìn)行應(yīng)用，完善相應(yīng)的制度，并將具體的責(zé)任落實(shí)到對應(yīng)的負(fù)責(zé)人身上。企業(yè)在開采前需要對整個礦區(qū)的環(huán)境進(jìn)行全面的分析，明確開采過程中環(huán)境因素帶來的影響，并進(jìn)行把控，從而保證煤礦綜采工作面技術(shù)能夠有效的應(yīng)用。

4結(jié)語

通過上述的分析能夠知道，自動化技術(shù)在煤礦綜采作業(yè)面有很廣泛的應(yīng)用市場，不過在實(shí)際應(yīng)用的過程中還存在一定的問題，因此煤礦企業(yè)必須結(jié)合自身實(shí)際的情況采取相應(yīng)的措施，對相關(guān)影響因素進(jìn)行有效的控制，從根本上提高煤礦開采的自動化水平，在提高煤礦開采效率與質(zhì)量的同時，使煤礦企業(yè)獲得更多經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)我國煤礦行業(yè)高質(zhì)量的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓培毅. 煤礦綜采工作面自動化技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 機(jī)械工程與自動化.

[2]王洪敏， 安鐵林， 謝高輝. 綜采工作面自動化技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)， 2013（11）：11-11.

[3]田成立. 煤礦綜采工作面自動化技術(shù)探究[J]. 機(jī)電工程技術(shù)， 2015（07）：76-77.

（陜煤集團(tuán)神南產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司，陜西 榆林 719300）