关键词：煤矿采煤技术；自动化技术；应用
1 引言
科技的进步，让各行各业都进入了信息化时代。传统采煤技术历经时代变迁已经蜕变的愈发高效，这也使得很多煤矿企业纷纷将目光投向自动化技术。就现阶段来看，实现采煤自动化技术对于提高采煤效率起着非常关键的作用，而电气自动化技术则为采煤自动化的实现提供了重要的技术支撑，在煤炭生产中发挥了举足轻重的作用，提高了我国煤矿企业的综合生产力。
2 采煤机自动化系统功能
在采煤机的自动化和智能化的控制系统中，具有着诸多的功能。首先，在采煤机的自动化和智能化的控制中，包括有点动控制、单控的控制、联控的控制等模式。然后，采煤机的自动化和智能化系统还具有高压供电的控制模式，此时采煤机的操作要通过专业电网提供电能，且供应电压为6/10KV，在系统内还设置有隔离的开关与配电的装置等，在采煤机操作中还要通过专门人员进行，若不需进行运载时，可以对电源实施分断处理，且高压配电的装置要通过安全可靠性机械设备进行支持。同时，在采煤机的自动化和智能化系统中，还能够实现变频与软起动的控制，其中软起动的装置可使用多种方式进行起动操作，但要和具体的情况进行结合实施合理选择。一般来说，软起动的装置都要进行相应RS485的标准性通讯接口设置，且内部还要进行标准协议的添加，实现和控制的系统有效连接与关联。另外，在系统内采煤机还可以实现对电机的智能化保护，其电机的智能化保护主要有电机的截割、电机与泵电机的牵引等，实践运用中可以与工控机实施信号的传输。
3 煤矿采煤技术应用原则
3.1 高出采率
主要是说煤炭开采的产量问题，采煤技术的应用最基本的出发点就是要提高产煤效率，当然这是在煤矿安全生产的前提下，以煤矿企业效益为基础要统筹好产量和成本的关系，所采用的采煤技术还要兼顾环保要求，减少煤炭浪费和污染问题。
3.2 高安全性
考虑到煤矿生产的高危险性，采煤技术的应用要着重考虑采煤人员的安全问题，要在采煤设备中加入安全性设计内容，将人身安全放在首要位置。还要强调采煤设备的操作安全，提高安全操作的意识和能力。在开工前，采矿设备的安全检查必不可少，将煤炭生产的危险性降到最低。采煤技术的研发也应将安全因素列为重要内容。
3.3 经济性特点
先进的采煤技术、设备往往代表着高成本，煤矿企业应从自身效益以及矿山情况出发，选取经济适用的采煤设备，这是成本和收益的综合考量。此外，还应鼓励采煤技术、工艺的创新，在现有设备基础上实现采煤效率的提升。
4 采煤自动化技术现状及存在的问题
我国目前的煤矿开采情况来看，中厚煤层在进行开采过程中的机械化和自动化程度普遍高于薄煤层的机械化和自动化程度。而且，市场上流通的煤基本上都来自于成熟的中厚煤层，只有很少一部分来自薄煤层，但随着煤矿用量的加大和开采程度的深入，中厚煤层的采煤量会越来越低，薄煤层将会成为未来开采的重点，如何对薄煤层进行开采将成为今后发展的方向。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与发达国家的先进采煤技术相比，我国的煤层开采技术仍处于较落后的地步，再加上矿井条件的限制，井下薄煤层的开采会由于煤层薄的限制使巷道稳定性下降；煤矿开采过程中的摄像系统还无法满足成像的需求，拍摄出来的画面还不够清晰；煤炭切割的过程中会产生特别大的振动，有可能会引起采煤机与其它相关设备的碰撞；另外，传感器和通信设备的可靠性还需进一步提升，以让整个采煤系统的稳定性得到大幅度提升。
5 采煤自动化技术的应用
5.1 监控通信的技术
在煤炭的开采中，往往涉及的工艺较为复杂，且工作量也比较大，这对煤炭开采的操作就造成了很大的难度。而采煤机的通信功能借助高压动力的载波法，就能够有效实现采煤机把相关信息向集中的控制台发送，实现对工作安全性的提升。通过在采煤机到巷道的底层进行通信技术的运用，在巷道设备的列车上借助防爆的计算机，通过专用的协议家或者通用的TCP/IP和UDP等控制协议形式，就能够对机载控制的计算机内工况的数据和机载摄像的装置所输出视频的数据流实时进行获取，达到对采煤机的运行工况和截割视频的有效、全面监视效果。在进行巷道交换机、通信的网关和OPC相关数据的服务器设立后，还能够把采煤机的运行数据向矿井综合的数据网进行传输，传到网络内，从而达到对井下采煤机运行情况的异地和远程监视。同时，借助双向的通信支持，不管是巷道还是地面都能够实现对采煤机的远程操作，但是在技术上需要对操作的可靠性、安全性和实时性进行研究和保障。
5.2 在机械化程度方面的应用
煤矿的开采离不开各类机械的帮助，在上个世纪，采煤自动化技术开始应用并促使了煤矿开采效率的提升。各煤矿企业逐渐在开采的各个环节中都进行了电气自动化技术的应用和尝试。可以说，机械自动化的实现是煤矿开采发展过程中的必然要求，但从技术的先进性来看，我国与西方发达国家的煤矿开采技术仍存在很多不足之处。随着改革开放的深入发展，我国对于人才培养的力度也日益加大，还通过引进海外人才，来进一步促进采煤自动化技术的发展。从开采、运输等各个环节，极尽自动化技术的研发和应用，尽可能的让机械操作来代替人工生产。
5.3 状态监测设计
状态监测系统包括对运行环境、控制指令以及采煤机自身的监测与报警，来保护设备及生产安全。运行环境监测包括对煤矿内瓦斯浓度的监测；采煤机自身监测包括对2台牵引电机、2台截割电机的温度监测与电流监测，变频器设备的绝缘监测、故障信号监测；控制指令监测则包括对电动机转速、电流、功率执行情况，各个回路的电流电压监测，各辅助设备包括供水冷却系统，液压系统，散热器的压力、温度等参数监测。状态监测通过传感器感知电气设备测点位置的温度和电流等相应信号模数转换后，经过数据预处理与调理模块处理由信号模块（SM）传输给PLC、监测模块分别判断设备的运行状况，决定是否报警，并将监控结果直观地显示给工作人员。
6 结束语
在煤炭资源紧张的当下，采煤自动化技术的应用更是一件势在必行的事情。随着我国工业企业的深入发展，煤炭资源需求量还会持续上涨。因此，政府和企业都应积极转变思想，通过不断地研究和学习，努力向发达国家的采煤技术靠拢，以此保证我国采煤行业的生产效率，促进我国煤炭行业的发展，以此来促进我国综合实力的提升，让我国真正的实现可持续发展的终极目标。
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论文作者:马晓凡
论文发表刊物:《科学与技术》2019年20期
论文发表时间:2020/4/29
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