摘要：在我们国家不断走向繁荣富强，各项经济获得平稳增长的今天，我国煤矿产业的发展速度不断加快，煤矿开采技术的应用层次正在不断上涨。基于现阶段我国信息化技术的发展背景下，煤矿综采工作面当中的机械自动化开采技术已经取得了良好的成绩，本文重点针对煤矿综采工作面无人化开采技术的具体应用展开了分析和研究。
关键词：综采工作面；无人化；开采技术
引言
在时代不断进步，科学技术不断日新月异的背景下，我国工业技术和网络技术水平不断改进，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。
1 综采工作而无人化开采实施状况
现阶段我国学者针对煤矿综采工作面的无人化开采技术给出了2种不同的定义：第一种为无人操控，在工作面之外针对不同的区域范围内，对机电设备的运行状态进行合理的操控，进而可以有效完成各种煤矿开采工作，其中重点包含了煤矿的挖掘、装运以及煤矿巷道的支护处理工作等；第二，工作面当中有少量的工作人员，但是不针对设备进行直接操作，仅负责设备的巡查以及检测工作。煤矿综采工作主要运用的是综合机械来进行采煤，依照机械所完成的采煤装卸处理，通过运输机和液压支护设备来进行相应的运输以及支护处理，在实际的工作过程当中，依照工程实际的开展状况以及机械化的操作范围，将综采工作面可以分为狭义和广义2种不同的形式。其中从广义的角度上来讲，煤矿综采工作面当中重点包含了煤矿资源的运输项和风口巷，其中还涉及到了大量的煤矿开采设备；从狭义的角度上来进行分析，煤矿综采工作面当中包含了刮板运输机、端头支架设备以及相应的液压支架设备等。
2煤矿综采面无人化技术具体应用研究
2.1综采面的循序渐进
在煤矿综采工作面的工作过程中，由于受到工作面地质条件的影响，给整个煤矿开采工作带来了较大的干扰，同时对无人化开采工作的开展形成了较大的阻碍，为了实施无人化开采技术方案，在实际的综采工作过程当中，需要针对地层的具体结构进行合理的分类，可以采取稳定地层开采的方式，慢慢朝着更加复杂的地质结构进行推进。在煤矿开采工作面当中需要选择一个相对比较稳定，同时工作比较安全的区域范围进行无人化开采技术测试，在无人化开采技术的应用过程当中，需要针对各种地质数据信息进行合理的收集，然后依照所收集的地质信息进行综合的处理和分析，从中准确的找到无人化开采技术方案当中存在的各种缺陷问题并且加以合理的完善，相关煤矿开采单位需要引进更加先进的煤矿开采设备以及开采技术，不但提高无人化开采技术实施的稳定性同时还提高了整个工作效率；最后，需要将无人化开采技术合理的应用在复杂的地质综采工作面当中。通过科学合理的预控制管理工作方案，充分保证整个无人化开采技术应用到可靠性，有效推动了整个无人综采工作面的正常工作开展，实现了良好的煤矿开采效率以及经济效益。
2.2 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。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2.3应用多重传感器，完善相关软件系统
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。
2.4巡检装置的煤岩识别与采煤机自动控制。
通过安装在巡检装置垂直方向上的云台摄像仪可以对拍摄煤壁，通过图像的灰度识别，可以判断煤岩界面，计算出当前位置割掉的岩石厚度，并将该信息连同位置坐标信息传送到采煤机控制系统进行存储，采煤机在下一刀采用该数据对原有采煤机摇臂高度进行补偿控制，实现采煤机对煤岩界面辨识的自适应与自动化控制，实现采煤机的无人化操作。
2.5作业面环境安全监测联动控制
（1）CO 浓度监测。作业时，一旦 CO 浓度超过预警阈值，智能作业系统会立即操控采煤机减慢割煤速度。如果在规定时间内 CO的浓度仍未降至安全范围，则系统操控截割电机停止运行，而其他设备仍正常运行。直至 CO 的浓度降至安全值且持续一段时间后，采煤机恢复正常运行。（2）瓦斯浓度监测。瓦斯浓度监测选用独立系统，当监测发现浓度超过断电保护值后，系统会立即控制上级负荷中心，将整个作业面断电，从而确保回采作业的安全。（3）粉尘浓度监测。回采面粉尘主要源自采煤机割煤过程，当回采作业面局部瓦斯浓度超出预设的浓度阈值，则作业面自动化系统会立即操控喷雾降尘系统进行喷雾除尘，从而降低粉尘浓度。
结语
综上所述，煤矿综采工作的无人化不仅能够提高开采的效率，而且能够解决现阶段煤矿开采所遇到的普遍问题。而在无人化的设置中，要注意对煤矿环境的综合考察，让开采无人化达到真正的效果。
参考文献：
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[2] 仇磊.煤矿综采工作面无人化开采技术探析[J].装饰装修天地，2019（5）：145.
[3] 郑召强，郝树雨，王辉.煤矿综采工作面无人化开采技术探析[J].建筑工程技术与设计，2018（32）：3 424.
论文作者:朱涛垒
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
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