煤矿综采工作面无人化开采技术论文_王海丰

煤矿综采工作面无人化开采技术论文_王海丰

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摘要:伴随着我国经济实力和科学技术水平的不断发展和进步,综合国力与国际地位的不断提高,使得人们对于煤炭等各类能源的需求也在与日俱增,煤矿开采工作的质量和效率也在随着社会各界要求的不断增加而不断的发展和提高。从目前我国煤矿综采工作面自动化的现状来看,已经有了很大的改善和提高,融入了大量先进的科学技术,从而使得我国煤矿综采工作面的技术含量不断提高。本文将对此展开一系列的分析和描述,首先对我国煤矿综采工作面自动化发展现状进行阐述,之后对着重介绍采煤机记忆割煤、支架跟机自动化以及煤岩识别等相关技术的应用情况和存在的问题进行分析,叙述了煤矿综采工作面高速传输无线网络的建设工作、标准化数据传输、支架高级根基自动化、工作面自动校直、采煤机模糊判断和自适应隔煤等方面,以我国当前的煤矿综采工作面无人化技术进行为中心展开描述。

关键词:综采工作面;煤矿开采;无人开采;煤岩识别;记忆切割;支架跟机自动化

我国国土面积辽阔,地域广袤,每个地区的地形条件之间也都存在着很大的差异,加以协同作业设备的数量和种类较多等对煤矿工作面自动化的发展进程造成了一定程度的阻碍作用。一些发达国家对矿山设备的制造商以及煤炭资源的生产商等投入了很大的人力、财力等,从而使得综采工作面自动化工作程度有了很大的发展。美国等一些国家经过不断的发展和完善,逐渐的实现了无人化开采。从我国国内的发展情况来看,目前仅有个别的煤炭生产企业实现了无人开采的工作模式,而无人化开采目前还处于实验的阶段。本文经过多方资料的收集和整理,对煤矿综采工作面无人化开采技术进行简要的分析和描述。

1 综采工作面无人化开采

我国有关专家和学者对综采工作面无人化给予了两种不同的定义。首先是综采工作面无人化,在工作面之外通过对相关机电设备进行有效的控制和操作,从而达到各种施工工序顺利完成的目的,其中主要包括了:支护、开采、装卸以及运输和采空区的处理等方面,其次是工作面有人化,但是不对设备进行相关的操作,只是单一的负责巡检。

煤矿综采主要是通过大型的机械设备来完成开采作业,进行采集和装卸,之后再通过井下输送机以及液压支护来完成运输和支护的环节,从而能够有效的实现主要工序的机械化生产作业。就广义的角度而言,工作面大体上由运输巷和回风巷所构成,需要通过十余种机械设备协同施工来完成工作。从狭义的角度来讲,回采工作面的组成部分有刮板输送机、端头支架以及液压支架来完成。

根据前文所分析和描述的内容,可以把综采工作面的无人化定义为:根据智能化和自动化进行有机结合的方式,如果工作面处于正常的煤炭生产状态,可以把先前危险性较高的工作人员进行撤离,提高煤炭生产的安全性,并且实现对煤炭开采现场的无人控制和操作,以此能够最大程度的保证工作面内无人化开采。

2 主要影响因素分析

2.1环境因素

在进行无人化的开采过程当中,施工环境对整个开采过程产生非常重要的影响。主要是由于工作面的顶板条件、煤矿压力、开采高度以及俯仰角和瓦斯等方面都会对煤炭开采工作的实际效果造成无法估量的影响。

2.2设备因素

就开采所使用的设备而言,无人化开采对于相关的设备提出了更高的要求,不仅要求其具有良好的安全性和稳定性,还需要具备极高的自动化水平,需要具备:在线检测、故障诊断顿以及记忆切割等基本功能。不仅如此,要想实现无人化开采,还需要引入能够对开采情况进行实时掌握的技术,提高整个煤炭开采过程当中的监测效能。

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2.3技术因素

从我国煤炭开采行业的当今情况来看,井下自动化与智能化相关技术依然处于比较低的水平,与先前所预期的目标依然存在着一定的差距。对于一些比较常见的煤矿智能化技术,包括煤岩识别、直线度控制以及煤岩分解等,这些相关的技术到目前依然处于研究和发展阶段,对无人化开采的实现造成了很大的阻碍和制约。

2.4人力因素

人力的因素对于煤矿综采无人化是否可以顺利实行起到了非常关键的影响。从目前的情况来看,我国的相关领域还没有出现成功的案例,所以当前的煤矿综采工作面实现无人化工作模式依然处于假设模型的阶段。在技术的发展以及成本的投入和控制上,要想真正实现无人化的工作模式还需要很长的发展历程,要求所有的专业人员要敢于面对和克服困难,成立专业的研究机构或者是小组,对此展开深入的研究,从而能够突破瓶颈,取得进一步的发展。

2.5管理因素

如果煤矿综采工作面无人化开采技术能够得以实现,势必会对以往传统的生产结构和管理工作模式造成很大的冲击。很多的职能岗位的性质发生巨大的变化,先前的操作人员会向巡检以及远程控制人员进行转变,从而对于人员、工作模式以及生产模式等方面都提出了非常严峻的考验。

3 实现思路和方法

前文曾经提到,我国当前的现状要想实现煤矿综采工作面的无人化开采,还有很长的一段路要走。对于地质条件而言,要实现由简单的地质条件向复杂的地质条件进行过度。通常情况下,综采工作面都是处于比较复杂的地质环境,这是实现无人化开采的重要因素之一。所以,可以先以一些地质情况相对简单的工作面来作为试验点,展开相关的实验,及时的对实验经验和成果进行总结,做到对技术方案进行调整,提高技术水平,之后再将试验点向一些复杂的工作面进行过度,进而达到预期的目标。

实现无人化开采技术还需要由原有的远程遥控模式转向智能化无人开采模式进行转变,以远程遥感为核心技术,将人体的感官向煤矿综采工作面进行眼神。从而使得原本处于危险岗位的工作人员处于安全系数较高的控制中心,通过对各个机械设备的智能化操作,全面实现无人化的开采模式。从目前的情况来看,尽管远程遥控对智能化和自动化的技术要求较低,但是目前的一些关键性设备还无法适应这一要求,一旦地质情况出现变化,或者是综合设备出现故障,还是需要工作人员进入现场进行相应的调整。

煤矿综采工作面实现无人化的开采模式,核心技术是智能化,能够对井下信息传输技术、线性控制技术、设备定位以及远程监控技术等方面进行有效的应用,以此来构建一体化的职能控制程序,该系统不仅能够为无人化开采的实现提供必要的条件,同时也能够有效的提高煤矿的生产安全,并且随着我国煤矿开采技术的不断发展,会逐渐在地质环境比较复杂的情况下进行使用,通过相关技术的不断改进和完善,将会逐渐为无人化开采工作模式创造良好的外部环境。

结束语:

前文对煤矿综采工作面无人化开采技术进行简要的分析和描述。首先对相关的概念进行叙述,之后有对当前所存在的制约因素进行了列举,为后续的研究提供了突破点,之后又表明了煤矿综采工作面无人化开采技术的实现思路和方法。实现煤矿综采工作面的无人化工作模式是我国煤炭生产行业的发展目标,能够有效的改善当前实际生产过程当中所存在的问题,同时也使得整个工作环境的安全性得到有效的提高。煤炭资源对于我国的发展和人们的日常生活起到了关键性的作用,提高工作模式,就可以提高煤炭生产的效率和质量,进而可以为国家和社会的发展与进步做出更大的贡献。

参考文献:

[1]徐光宇.煤矿综采工作面无人化开采技术探析[J].中国高新技术企业,2015,(24):143-144.

[2]唐恩贤,王怀平.较薄煤层综采工作面无人化开采技术实践[J].陕西煤炭,2014,33(6):42-44.

[3]车勇.煤矿综采工作面无人化开采技术探析[J].科技风,2017,(15):107.

论文作者:王海丰

论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期

论文发表时间:2018/7/9

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