煤矿综采工作面智能化技术与设备分析

煤矿综采工作面智能化技术与设备分析摘要：随着产业结构的逐渐调整和升级，煤炭行业对开采技术进行了创新和优化，其中主要是以智能化和自动化为方向进行了深入研究和探索，为煤炭行业的顺利转型提供了基础条件。目前，综采工作面是智能化技术发展和应用的重点对象。为了推动煤炭行业实现高度智能化和无人生产作业的发展目标，必须要对相关技术与设备进行充分研究，促进煤炭行业可持续发展。基于此，对煤矿综采工作面智能化技术与设备进行研究，以供参考。关键词：煤矿；综采工作面；智能化技术；智能化设备引言目前，随着我国信息化和智能技术的发展，提高矿山智能化采煤水平已成为今后煤炭工业发展的重要趋势之一。煤炭地下智能化开采需要解决智能资源勘探、先发制人探测等问题，煤层地质特征预测，实时数据快速传输和反馈，数据共享，钻井智能精确定位，智能检测和维护，而问题的解决需要新的技术和地下工程的有机结合。我国正处于转型升级的重要阶段，由于传统产业的有效整合和网络新技术的影响，煤矿企业发生了非常显著的变化。1综采工作面智能化技术的发展历程第一阶段的综采工作面智能化技术即为智能控制与远程干扰的融合，实现了第一个液压支架智能控制系统在采煤工作中的运用，同时还开发了智能化远程操控采煤的平台。液压支架只能控制系统的感知力与控制力都相对较强，如：借助倾角传感器就能够感知到液压支架的姿态、利用接近传感器来感知护帮板收回以及通过高度传感器来对综采工作面进行全方位测量。其二阶段的综采工作面智能化技术的运用使用了航空激光陀螺仪，不仅打造出了准确度较高的导航系统，同时还探索出了高精密度的远程传感器与双速控制阀。这些机械和设备可以对液压支架进行全面控制，进而更好地解决综采工作面直线度控制相对较难这一问题。第三阶段的综采工作面智能化技术的运用已经充分实现了煤炭资源开采的透明化发展，云计算技术与人工智能技术的快速发展不仅解决了复杂且繁琐的地质环境问题，同时有效提升了液压支架的适应控制问题。同时，随着科技的发展，煤矿井下采煤已经实现智能化开采，地面一键启动，井下完成采煤机、刮板机、皮带机和三机运转，无人值守自动采煤。2综采工作面智能化技术与设备发展现状目前，煤矿企业正紧跟时代的步伐，朝着更加智能化、现代化的开采方式迈进。在综采工作面采矿设备方面，需要改进的智能化设备主要有采煤机、运输机、液压支架，这三种设备既是一个整体，但又是相互独立的单元。在煤矿开采过程中，跟踪生产的每一个环节显得尤为重要，所以要借助现代化的科学技术，将光纤网络连接到综采工作面，使每一个环节都能被监控系统覆盖，总控制系统能够实时接收到每个环节反馈的信息，这也是综采工作面实现智能化目标的先决条件。但是，在实际的生产工作中，总会出现许多不可预估的因素，阻碍了智能化的发展，例如每种设备在对自身所处位置和运行情况等信息进行收集后不能统一回传，使控制人员不能对整体情况进行很好的把握，延误了处理险情的时机。所以，综采工作面智能化发展还有很大的上升空间。3煤矿综采智能化技术3.1识别技术智能识别技术作为综采工作面智能化技术之一，在提高综采自动化水平方面起着显著作用。煤矿企业和工作人员首先要明确具体的开采需求，同时建立显影的数学模型，借助网络技术设计相应的验证算法，从而提高识别的精准度，并且还要不断对其进行创新和改进，开发更加先进的智能化技术。煤矿开采作业的环境具有一定的复杂性，只使用以往的记忆识别程序和振动频率传感器无法在实际中起到较为明显的作用。因此煤矿企业应积极投入研究资金和人力等资源，研发具有高分辨率的自动传感器，减少开采成本，同时学习与借鉴国外先进技术和经验，进一步提高综采工作面作业的智能化水平。3.2支架防撞技术主动安全防撞系统可以安装在采煤机上，属于感应装置，可以提前向采煤机发送视听警告信号。雷达检测和机械防撞的主要功能是结合雷达检测技术检测采煤机滚筒附近的障碍物，如果系统在采煤机操作前检测到障碍物，采煤机操作将暂停并待机，相关工作人员及时进行解决。操作原理是基于剪切机的平稳运行，即系统状态不工作，当采煤机即将接近采矿设备、液压支架或工人时，系统会发出警报。如果驾驶员在发出警告后没有采取加速/减速制动等具体措施，系统的紧急制动系统可以自动启动以避免碰撞。3.3位置监测技术要想在综采工作面实现智能化的生产施工，必须要清楚每个设备所处的位置，以及所处矿区位置的情况，而且要实时传输回操作系统，所以在长时间的研究和发展以后，位置监测技术被广泛应用。综采工作面还可以借助模拟系统和虚拟现实技术，对实际环境进行模拟，多维度地探索矿区的具体情况，提前预判在生产中可能会发生的问题，设置好作业模式，做好准备工作，确保生产中工作人员的安全和设备的正常运行。4煤矿综采工作面设备分析4.1采煤机采煤机是综采工作面运行的主要设备之一，将采煤机智能化主要是根据其发挥的作用来改善，最重要的一点就是实现工作模式的系统化，通过增加微电系统，内置传感器模块，对矿洞内的设备运行情况进行监测和反馈，这样不仅改善了工作模式，而且采煤机内部安装有监测系统，远程操作台安装在监控系统内部，一旦监测到采煤机出现问题，操作台就会发出命令，提示及时处置，真正做到了对采煤机的远程操作，大大提升了采煤机的效率。4.2运输机通过对智能刮板运输机进行分析和研究可知，运输机主要是为自身运行提供相应的支撑，这样就使得直线度和平直度监测工作有着非常严格的要求和标准。要提高运煤效率，需要对运输机进行实时监测，防止出现上下滑动的问题，影响运煤工作的正常进行。与此同时，通过此项措施还能提高定位的整体精度，在实际应用过程中，煤矿企业和相关技术人员应提高对其重视程度。4.3智能化巡检系统利用辅助巡检平台还可以实现综采工作面的智能化巡检功能，引入巡检机器人，肩负巡检工作面的责任，机器人中可以设置激光扫描设备和惯性导航设备，全面提升智能化巡检效果。4.4液压支架液压支架是综采工作面不可缺少的设备之一，在采矿工程中发挥着巨大的作用，保护了设备和工作人员的安全，其本身面临的一个主要问题是内部结构系统运作不统一，包括电液控制系统、液压支架调节系统等。之所以不统一，是因为在整个工艺环节中都把液压支架当作附属的设备部件，没有同总控制中心相连接，缺乏直接操作的能力。所以在液压支架的智能化道路上，还有很长的路要走。结束语综采工作面采煤技术与设备是整个采煤工艺中非常重要的环节之一，实现综采工作面技术与设备的智能化可以显著提高煤炭开采的效率，降低生产施工时的产能耗损，增加煤矿企业的经济效益。此外，目前的综采工作面生产大多采用综合机械化生产工艺，将智能化融合进来势必成为未来发展的重心，而社会发展也对煤炭产业提出了越来越严格的要求。参考文献[1]王祥.煤矿综采工作面智能化技术及装备管理与趋势[J].企业观察家,2020(10):102-103.[2]许小永,王建军.煤矿综采工作面智能化技术与设备的发展研究[J].江西化工,2020(03):154-156.