煤矿综采工作面智能化开采技术研究论文_杜伟,江宪成

煤矿综采工作面智能化开采技术研究论文_杜伟,江宪成

山东能源肥城矿业集团梁宝寺煤矿 山东省济宁市嘉祥县 272404

摘要:智能化开采技术是一项综合性技术,不仅包括煤矿本身的技术外,还涵盖了外学科和跨专业方面的知识,是一项综合性前沿技术,将是我国未来煤炭行业重点发展方向,也是一项推动煤矿综采技术的发展、转型升级的一项重要举措,随着人们对安全性认识的提高,也是解决煤矿面临安全、效率和人员成本的一项重要途径。

关键词:煤矿综采工作面;智能化开采技术;应用

1煤矿综采工作面无人化开采技术的研究现状

随着科技的不断发展,越来越多新技术应用到实际的生产中,煤矿综采工作面无人化开采技术也有了很大程度的发展。

当前阶段,应当利用各种技术来实现煤矿综采工作面智能系统的发展,并且能够根据实际情况进行调整。国外这个领域的发展相对较快,煤矿综采工作面的智能化有较为成熟的发展,对煤矿开采的环境能够做出较好的检测,采矿机在工作时候的位置以及综采工作面的检测方面做得较为成熟。

煤矿开采工作中的检测工作是十分重要的,找出故障的根源是提高煤矿开采工作效率的保障。目前在我国煤矿综采工作面智能化技术的发展方面虽然还没有实现完全的智能化,但是也实现了三级设备一键停止和启动,能够较好控制综采工作面。

2煤矿综采工作面智能化技术的影响因素

2.1环境因素

煤矿综采工作面在开采过程中环境因素是影响煤矿智能化开展的关键因素之一,由于井下开采过程中其顶底板、采高和瓦斯以及煤层倾角问题的存在使井下事故不断发生,为了有效减少人员伤亡,迫切需要进行无人智能工作面的研究和应用。

2.2设备因素

在实现综采工作面智能化开采过程中,对设备的要求很高,其中要求设备具有较强的稳定性,具有较强的可靠性以及具备自动化水平的要求,井下采煤机必须具有在线监测和故障自诊断的能力,可以利用记忆功能实现切割,液压支架的电液控制系统应该具有围岩自应力和全工作面可以自动跟机的功能,另外综采工作面智能化开采需要利用手段来及时获取工作面的工作情况以及设备的运转情况,这样的要求提出就必须对设备的通信方式、监控的延迟性质以及视频的系统效果都提出了更高的要求。

2.3技术因素

目前我国大部分煤矿自动化和智能化技术水平较低,和工人实际操作的水平相比还存在着一定差距,所以,实现对人的感官以及大脑运转的模仿是实现智能化开采的关键因素。一些智能化技术比如煤岩识别和煤岩分界等技术还处于研究阶段,和人工工作还存在一定差距,对于实现无人开采技术还存在一定距离。

2.4管理因素

试行煤矿综采工作面智能化工作必然会改变煤矿的管理模式以及组织机构,传统的支架工和采煤机司机在投入智能化工作后势必将有角色的转换,现场的工作人员也将转到井上远程操作岗位,这种传统的管理方式也是阻碍智能化工作的开展也有一部分原因。

3煤矿综采工作面智能化开采的实现思路

3.1简单地质条件到复杂地质条件的转变

煤矿井下工作环境复杂多变,是影响综采工作面智能化开展的关键因素,所以在实现煤矿综采工作面智能化开采的思路上应以简单地质条件的煤矿开始,然后再转变到复杂地质条件的煤矿,通过结合现场实际情况,不断调整智能化开采的技术,使智能化开采技术不断改进,最终可以逐渐适应到复杂地质环境中去。

3.2远程遥控型无人化开采到智能型无人化开采

远程遥控无人化开采是利用拟人手段,模仿人的视觉和听觉来指导工作,这样可以将现场工作人员调度到井上监控中心进行作业,避免了井下复杂环境的影响,达到无人化开采的目的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆遥控型无人化开采可以在设备智能化、自动化水平低,关键设备不能正常工作的情况下,可以选择人工进行调整。

智能型无人化开采是在恶劣环境下,应用煤岩识别、信息传输、视频监控、工作面直线控制等关键技术进行开采,是一整套集结检测、控制和视频、音频为一体的综合性技术,可以确保综采设备的连续开采、协调和高效安全运行。目前LASC惯性导航系统的开发研究实现了对工作面设备的实时监控,可以对工作面的设备进行控制,LASC惯性导航系统利用液压支架自动跟机和采煤机预想割煤技术,采煤机利用高精度的陀螺仪设备来实现采煤机位置和姿态的准确检测,整理出采煤机沿工作面方向和工作面推进方向的曲线数据,达到工作面直线度控制检测的目的。采煤机将刮板运输机采集到的数据传输到控制平台,由控制台进行指挥调度,控制中心将需要调整的数据传输到液压支架电液控制系统,由其进行调整,从而实现工作面的直线度调直。通过结合现场工作面视频监控技术以及设备反馈信息技术,实现顺槽集控中心对综采设备的远程控制,可以最大程度的减少工人的作业强度,实现对工作面设备、人员的无盲区监视及人员感知、智能闭锁,确保工人的安全。

4煤矿综采工作面智能化技术发展展望

4.1多传感器融合技术的应用

传感器目前已经被广泛应用到人工智能化技术中,在测量方面也应用较多,在人们日常生活中应用到的测量方式已经能够满足人们的需求,但是在煤矿开采过程中所需的测量还有待提高。

煤矿开采工作有较大的工作量,在开采之前应当采集很多各方面的数据,因此,在开采无人化技术中融入多重传感器是十分必要的,也是促进智能化发展的一个重要因素。智能化并非是将一个个软件、系统堆积在一起,而是融合每一个子系统,让子系统与子系统之间保持良好的关联、实现信息的共享。智能化的无人开采在实际的工作过程中也会出现各种各样的问题,这就需要各个智能化的软件彼此联系,彼此之间起到候补的作用,不断发展和完善无人化的开采技术,保障煤矿综采工作面无人化开采技术在运行过程中的稳定性。

除此之外,在智能化的无人开采技术中一定要重视网络的应用,应当时刻保障网络的畅通性,尤其是在当前的一种大环境中,网络支撑技术发展已经成为各行各业发展的基本保障。

4.2完善智能化开采的软件技术

不是将所有的简单子系统进行叠加就可以实现智能化开采系统,需要我们做的是增加每个子系统之间的配合度,使各个子系统之间可以相互融合,让每个子系统之间可以进行信息共享,而在实际研发过程中,会存在很多意外情况的发生以及不确定因素的发生,这就要求我们不断完善智能化开采系统,提高其各个子系统的稳定性。

4.3运用远程遥控技术

远程遥控技术是实现煤矿开采无人化技术的一个重要环节,通过远程遥控技术的应用,可以将原本工作在一线的工作人员撤离原有岗位,而在一个相对安全的环境内对采矿工作进行远程的监视和控制。但是,目前我国还未能完全实现远程遥控技术,尤其是将远程遥控技术与煤矿的开采工作结合起来,当前我国的远程遥控技术还处于一种比较低级的阶段,有很多的设备还未能真正实现无人化,在其工作的过程中需要借助人工才能完成。但是,在煤矿综采工作面中运用远程技术对于实现无人化是十分必要的,也是一个重要的步骤,会解决很多困扰性的问题。

结束语

随着科学技术水平的不断提高,促进我国工业技术和网络技术水平的不断改进,相应的也影响到我国产业动向的变革,未来产业的发展越来越倾向于智能化发展,我国煤矿工作受到工作性质和恶劣环境的影响,其安全隐患问题一直是行业内人士关心的重要问题,随着智能化、科技化水平的不断提高,有关专业技术人员逐渐将智能化融入到煤矿开采工作中,煤矿综采工作面智能化开采的应用不仅可以实现无人开采的目标,还可以大大促进煤矿综采工作的开展,是适应时代发展的一项技术革新。

参考文献:

[1].智能化无人开采技术[J].煤炭经济研究,2018,38(10):89.

[2].智能化无人开采技术[J].煤炭经济研究,2018,38(06):89.

[3]孙强,宋广占,薄文忠.浅谈煤矿综采工作面智能化开采[J].山东工业技术,2018(08):81.

论文作者:杜伟,江宪成

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/15

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