摘要：进入二十一世纪以来，我国的社会经济和科学技术水平不断进步，各行各业都在以惊人的速度不断进步，使我国逐渐走向了世界领先位置。而我国近年来的不断发展，期间对煤炭资源的需求和消耗量都是十分巨大的。我国是煤炭产出的大国，由于受到过去开采技术的限制，目前仍旧有很多深埋地下的煤炭资源未经开发。而近年来随着科技的发展，各种自动化技术的开发，也使得煤炭开采工作更加轻松了起来，这使得煤矿开采的效率得到了很大的提升，并且煤矿开采人员的人身安全也可以得到一定的保障。在薄矿层的开采中，综采工作面自动化采矿技术的应用，不仅解决了以往煤矿采集空间不足的问题，也大大的避免了许多煤矿采集工作中会出现的安全问题。随着我国未来的科学技术发展，综采工作面自动化采矿技术一定将成为广泛应用的主要开采技术。
关键词：综采；工作面；自动化；采矿技术
引言
在煤炭开采过程中，综采工作面是煤矿安全生产的最前沿环节，也是整个采煤系统中最复杂的部分，设备与设备之间的衔接、配合都十分紧密。为了进一步提高开采质量，缩短可采期，个别矿井将先进的自动化技术运用到综采工作面的生产控制上，从而减少了人力、物力、财力的浪费。在自动化技术与数字化控制技术的支持下，只需要提前设定记忆程序，就可以通过远程监控系统平台完成自动割煤、推溜、移架、装煤、拖缆和运输等工作，实现采煤智能化管理。自动化技术能够辅助工作人员对三机设备和工况进行远程监控，保证三机运行参数得到实时匹配，对三机故障保护装置进行联动反应，实现安全、高效生产。
1煤矿综采工作面自动化技术概述
自动化采煤系统包括自动控制器、传感器、计算机、设备检测系统及故障诊断系统，煤矿综采工作面涉及的设备多、技术复杂程度高并且管理难度大，一般而言，综采工作面的主要设备包括主采机组、运输机组、支护设备，其中，主采机组包括液压支架设备、乳化液泵站设备、采煤设备及刮板设备，运输机组包括破碎设备、皮带输送设备、转载设备。此外，支护设备主要对巷道及围岩起到相应的支护作用。综采工作面自动化系统就是通过计算机、传感器、控制器等装置将综采工作面设备联系起来，实现各个综采工作面设备的自动化运行，同时确保协同工作，并且需要注意的是，协同工作是综采工作面自动化技术的应用核心。
2综采工作面自动化采矿技术
2.1智能配供液系统自动化
配液和供液自动化系统在综采工作面自动化采矿系统中有着十分重要的作用。配液和供液的自动化技术的应用大大减少了过去需要通过人工参与进行净化并软化井下配液需要用到的水质的难度，并且其配备的多重过滤功能能够有效的将水分进行过滤清理，有着更高的效率和更好的效果。配液工业自动化技术最大的作用在于对于乳化液的配比，严格按照配比规范来调节乳化液的浓度，同时还会按照一定的标准要求来定期对内部装置进行清洗工作，一般是清洗精华水装置，还可以反向清洗进风顺槽高压过滤站。
2.2集成控制视频系统
视频系统包括采煤机随机视频监控系统和支架随架视频监控系统，集成控制系统的应用可以对整个视频系统实现集中控制。视频监控系统在运行过程中会收集采煤机的位置、速度、方向信息，并将其传送给集中控制系统，同时具有故障报警以及报警输出功能，能够对监测到的故障问题进行报警。在综采工作面中，其所安装的视频设备可以实现上下、左右360°旋转，因此其能够最大范围将其视线范围之内的环境信息采集并存储到系统当中，并且还能够结合采煤机的位置进行移动并采集图像。
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2.3网络系统数据传输
综采工作面自动化采矿技术中的网络系统数据传输技术也起到了十分重要的作用。当需要在井下进行挖矿工作时，可以通过网络系统数据传输技术来对井下的工作面进行十分具有覆盖性的检测工作。同时，也具备通信功能，可以选择需要的方式进行呼叫。并且系统中还配备了摄像功能，可以通过视频通话手机来对井下工作进行实时的监测，辅助煤矿采集单位根据工作情况合理的进行人员调配。
2.4灾害预报系统
灾害预报系统能够保障煤矿的生产安全，主要就是利用传感器来收集井下的煤层厚度及空间分布等信息数据，并将监测数据发送到控制中心，方便操作人员判断地质条件是否有利于开展工作。
3自动化技术的应用
3.1提高煤矿开采的安全性
在煤矿开采过程中，由于大多数作业位于地下环境，因此设备、员工的安全性得不到有效保障，尤其是对于员工而言，一旦发生煤矿事故，员工本身及员工家庭都会受到极大的威胁，因此，在煤矿开采的过程中，保障员工的人身安全是第一位的。相较于传统的人工作业，自动化作业不但通过减少人员投入的方式提高安全性，并且还可以通过自动化操作取代人工操作的方式提高生产的安全性。相较于传统的人工作业，自动化作业更加规范，并且不会像人工作业一样出现失误，此外，一旦由于不可控的环境因素引起失误，自动化控制系统会立刻停止作业，排除失误或者异常情况之后才会继续作业，因此，在煤矿综采工作面中引入自动化技术有效提高了煤矿开采的安全性。
3.2自动化技术综合能力提升，功能明确高度集成
煤矿综采工作面自动化技术会逐渐迈向自动化无人方向，而且会涉及到多个领域，这也就意味着自动化技术的综合性能正在不断提高。自动化综采工作面会具备很高的技术含量，在这一庞大、复杂的工程中会有先进的遥感技术和互联网技术，将这两项技术有机结合，就可以保证煤矿综采综合面的系统功能更加完善。比如，采煤工作面会拥有较多的分系统，由于数据流不同，分系统的功能也会有明确划分，比如，自动化控制系统、三机工况监测诊断系统和地质灾害预报系统。常见的三机系统主要包括液压支架、采煤机和刮板输送机。采煤机和液压支架是通过红外线进行传输的，采煤机机身安装有红外线发射器，液压支架上安装有红外线接收器，当跟机移架的架数确定后，开气上行割煤时，采煤机下滚筒割过循环跟机架数后，液压支架将自动完成移架和推溜动作，以此类推，完成整刀煤的操作工序。在高度集成的条件下，传感器能够及时对信息进行采集、储存，并将信息迅速传输到控制平台。连接控制平台与综采现场的技术就是物联网，它在综采工作面的应用其实是借助矿井工业环网和无线网络，任何设备之间都有终端连接，然后通过信息传感设备，按照设定好的协议，最终实现各项设备间的信息交换与实时通信。便于在网络内识别、监测、跟踪定位和沟通，了解现场状况。从这个角度来看，引进自动化开采的采煤工作面，操作人员操作的不是一台具体的设备，而是整体的控制系统，是一个具有割煤、支护、装煤、运煤等一系列动作的大型机器技术随着煤矿综采自动化技术的不断发展，无人操作、自动化操作已是综采工作必然的发展趋势。
结语
综上所述，自动化技术在科学技术的不断发展下，其使用范围也越来越广。使用自动化技术不仅可以有效推动企业的健康可持续发展，同时还能够提升煤矿企业的生产效率，是煤矿企业的生产作业在一个相对安全的环境中进行，特别是对无人工作面的推广以及运用，这将会成为我国煤矿企业未来的主要发展趋势，而且自动化技术也会逐渐成熟起来，成为推动煤矿高效开采工作的关键技术支撑。
参考文献：
[1]刘卓然,刘娟.综采工作面自动化技术应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2018(20):7+12.
[2]法聚龙,李修镇,吴斌,李昌伟.煤矿综掘和综采工作面自动化技术发展趋势[J].化工设计通讯,2018(10):44.
论文作者:张智宇
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
标签：工作面论文; 技术论文; 煤矿论文; 设备论文; 系统论文; 作业论文; 井下论文; 《电力设备》2020年第1期论文;