孟幻 刘晨晨
安徽恒源煤电股份有限公司煤矿生产技术部 234000
摘要：自动化技术作为煤矿掘进中的核心技术之一，对煤矿产业的发展有着举足轻重的作用。本文先就该技术进行分析，并以煤矿掘进中自动化技术的应用情况展开系统的研究。重点对其中关键的自动化技术加以细化分类，即信息传输、监控安全体系、掘锚机组以及运输系统中的自动化技术。旨在通过对综掘工作中自动化系统以及技术的探究，建立起更多有关掘进工作方面自动化技术，并在该技术的不断创新和开发中，全面提高煤矿行业整体效益和安全性能。
关键词：煤矿掘进；自动化技术；种类
前言
近几年间，计算机、网络电子以及自动化为核心的三大技术不断融合和创新，为煤矿产业研发了一套较为高效、全能的机电一体化设备体系，并在国内各大煤矿工业中迅速应用和推广，从而让煤矿产业呈现出跳跃式的改革。就中国大部分煤炭工业而言，近89.13%的煤炭企业通过使用自动化采煤技术和设备体系，已经具备日产万吨的采煤能力，尤其是在煤矿掘进工作方面，自动化技术以及先进设备的融入，不仅改善了传统综采工作中采掘不彻底、工艺滞后的局面，同时也有效提高了矿工作业的安全性和和高效性。因此，研究煤炭掘进中自动化体系以及技术的应用和种类划分，对全面推动中国煤炭产业集约化发展有着重要的意义。
1 自动化技术概述
自动化技术是通多对信息、控制、电子、计算机等技术的综合应用，从而研发出于各个产业相适应的自动化设备及体系，用以优化产业结构，提高产业竞争力、制造力、创新力。当前，工业自动化作为该类技术发展的重要方向，尤其是在煤炭工业中，集成控制自动化体系的研发，为该类技术的创新做出了巨大的贡献。众所周知，煤矿掘进方面大多采用井下采煤形式，而井下的环境通常存在较大的危险性和不可预知性，诸如瓦斯危害、粉尘危害、火灾、岩石移动、设备事故等，都会严重干扰煤矿掘进工作以及采煤工作人员的生命安全。而自动化设备通过信息、监控、切割、支护、运输等工艺，不仅能够在工作环节实现合理供电、通风、排水，还能够对煤炭运输、瓦斯、巷道环境进行监测，有效保证煤矿掘进工作的顺利开展[1]。
2 自动化技术在煤矿掘进中的应用
自动化技术在煤矿掘进中的应用较为繁琐，通常主要包括三个方面：1.掘进设备上的自动化应用，其中主要是对采煤设备的自动化以及半自动化操作控制，诸如对掘进机的定向、姿态、工况以及断面等方面的控制。2.运输环节的自动化应用，即通过自动化设备，将采煤所需的材料以及采煤工人运输到采煤场地，并对原煤进行自动化的运输和传送，以实现高效作业。3.安全监控环节的自动化应用，掘进工作过程中，其内部环境较为复杂，就安全保障方面，自动化设备不仅能够做到对工作环境的实时通风监测和控制的，还能够通过除尘监控设备，对环境中的粉尘量、瓦斯浓度进行监测。更能够对巷道顶板离层以及锚杆载荷等相关数据进行信息记录，从而保证设备和巷道材料的安全性和稳定性。
3 煤矿掘进自动化系统的核心技术
3.1 信息传输自动化技术
信息传输自动化技术作为整个掘进工作的数据集合体，对掘进工作的顺利开展尤为关键。一方面，掘进自动化系统需要较为高效、准确的信息传输数据，并利用不同的数据，对各种设备以及系统做出控制指令。另一方面，信息传输自动化设备还需要对环境指标、系统工况、掘进进展等信息进行实时传输，并在相应的自动化体系中进行记录、保存和判断，为掘进工作的开展以及后续的信息核实提供依据。因此，就信息传输自动化技术而言，考虑到井下环境的复杂和恶劣性，大部分煤炭企业采用PPPOE技术的信息传输体系，该技术能够利用实时环网交换机，将所需的数据信息不间断的传输到太环网中，以实现高效、安全、准确的信息传输。
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3.2 监控自动化技术
监控自动化技术已经成为煤炭掘进中核心技术之一，该技术主要是对掘进工作环境以及设备这两方面进行监控。就其设备监控而言，煤炭掘进工作通常利用掘锚机组自动化设备，其中，掘进机、锚杆支护等设备自身的传感器，可以在启动的过程中，实现设备自身的实时监控，一旦出现设备异常，则可及时停止设备运转，并发出报警指令，从而保证设备自身的安全性。而就其环境监控技术而言，主要是对掘进工作环境中的岩石稳定性、煤尘、粉尘、冒顶、瓦斯等指标的安全性进行监控，让掘进工作面处在一个较为稳定的环境中[2]。
3.3 运输自动化技术
煤矿掘进工作大多都是地下操作，因而材料、原煤、设备以及采煤工人必须利用相应的运输设备进行传输。传统的原煤运输工作中，普遍采用皮带集中传输系统，该技术对材料以及原煤的运输方式都存在一定的局限性。而随着自动化技术的出现，尤其支护自动化与掘进机组自动化这两项技术的实现，不仅对材料以及设备的运输有更高的要求，同时也加大了支护材料的消耗量以及巷道维护的工作量。因而，运输自动化技术通过对运输设备的改造，利用底带运输的方式，无疑让运输自动化技术更加系统和完善[3]。
3.4 掘锚机组自动化技术
掘锚机组中主要是采用支护和掘进两种工艺。该类工艺不仅能够有效改善煤矿掘进中较为复杂、恶劣的地理环境，同时还能够利用自动化技术，结合地下煤层的不同条件，以不同的联合机组自动化设备和技术，实现自动化挖掘、装箱、运输、支护等多重作业，在进行煤帮和顶板支护的同时，以全面提高采煤进度。
3.4.1 锚杆支护自动化技术
锚杆支护主要是对采煤巷道的顶部和周边进行支护，以保证巷道的稳定性，从而让采煤工作在较为稳定和安全的环境中进行。近几年，煤矿产业中使用重型机械设备的数量越来越多，而面对机械产煤方式的出现，产煤量以及瓦斯量也在不断增加，这就必须对采煤的巷道进行加宽。与此同时，加宽后的巷道断面，其跨度较大，再加上顶板、两帮的周岩强度较低，则稳定性则必然降低，因而对锚杆支护技术也有了更高的要求。因此，将自动化技术运动到锚杆支护工艺中，从自动控制的角度出发，对煤巷周边岩石的稳定性进行检测，并通过锚杆钻臂自动控制技术，将其与掘进机相互配套，可以达到永久自动化支护的目的，更能有效减少巷道事故的发生。
3.4.2 掘进机自动化技术
掘进机是煤矿掘进工作中必须使用的设备之一，对该设备的研究也是实现自动化掘进工作的重要途径。当前，掘进机的自动化控制作为煤炭产业中的一大创新，其主要是通过对该设备的自主定位、自动修正和截割等方式，让该类设备通过集成电子、机械、液压等技术，对整个设备实现自动控制和监测，以保证该设备的正常运转[4]。
结束语
综上所述，自动化技术已经成为煤矿产业中不可或缺的技术之一，尤其是在综掘方面，通过自动控制设备中信息传输、监控、运输、掘进等技术，可以对掘进环境、采掘量以及工作范围做具体分析，获得较为全面的控制参数，建立完善的自动控制系统模型，以更为高效、便捷的方式，实现自动化运输和实时监控，从而有效杜绝了传统掘进工作中的低效率、高风险，让煤矿掘进工作在较为安全、稳定的环境下，获得更大的技术突破和创新，以逐步提高中国煤矿产业整体的经济效益和综合实力。
参考文献：
[1]池军.自动化技术在煤矿掘进工作面的应用[J].能源与节能，2017（05）：160-161.
[2]申永红.煤矿掘进工作面自动化技术[J].能源与节能，2017（04）：128-129.
[3]唐俊飞.机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用研究[J].内蒙古煤炭经济，2015（08）：34-35.
[4]高亚超.机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用研究[J].化工管理，2015（06）：176-177.
论文作者:孟幻,刘晨晨
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/8
标签：技术论文; 煤矿论文; 设备论文; 工作论文; 巷道论文; 环境论文; 信息论文; 《防护工程》2018年第14期论文;