山东省田庄煤矿 山东省济宁市 272100
摘要：综采工作面是矿井进行煤炭开采的主要场所，地质条件复杂多变，生产工作条件恶劣，井下生产设备主要包括液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机和泵站供液系统等矿用机电设备。目前国内仍处于多个厂商配套的系统集成控制阶段，没有成套综采工作面自动化控制系统。文中对综采工作面自动化采煤系统进行了分析。
关键词：综采工作面；采煤自动化；必要性
1实现自动化采煤的必要性
1.1可释放劳动力，降低劳动强度
煤矿井下开采是高危险的生产活动，井下空间小、温度高、煤灰重、湿度大，且工作中大功率设备多，噪音、粉尘给工人身体健康带来很大损害，自动化采煤技术的实现，可以释放劳动力，把人从高危环境中解放出来，仅电气自动化设备即可判断周围环境的状态，及时准确地采集现场参数进行分析，使设备始终保持最优的状态并对环境自动适应，即使在比较恶劣的工作环境下，矿用传感器也能进行信号的测量，并自我调节、自我诊断、自我校正。自动化采煤机的远程监控和综采装备液压支架可以根据变化的煤层达成自动割煤，同时可以根据煤层的软硬自动调节采煤速度，对各受力点的状态进行检验，动态监测综采液压系统压力，自动调节支架推移输送机的拉移等，实现自动化采煤，减少繁琐的工作量，降低工人劳动强度。
1.2保障作业场所的安全
2016年全国共发生煤矿事故249起、死亡538人，百万t死亡率0.156％。说明我国煤矿的安全生产形势依旧很严峻，事故还是多发高发。自动化的应用，可使大批操作人员现场撤离出来，只需要少数的设备操作人员及设备自动化运行监护人员即可完成，将人从危险的作业环境中撤离，保障了职工的生命安全，大大降低了工作面人身事故率。
1.3提高劳动生产率
煤矿开采过程复杂，参与作业的设备动作多，作业条件复杂且在地下，无法充分发挥设备性能，以及不可预见的因素较多，周围围岩、环境参数不详尽，使设备不能满负荷运行，降低了生产效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自动化采煤技术的应用简化了操作工序，提高了系统自动化程度。例如采煤机自动运行控制系统的应用，可以完全实现采煤设备的自动运行，配套的工矿在线监测、传输和显示系统，可以实现自动在线监测，及时了解现场实际情况，有利于工作时间的节省，同时故障预报及诊断系统，可以实现自动化自我诊断自我调节，节约人工分析时间和调整工作方案的时间。全套自动化采煤设备不仅能节约时间，更能很好地适应不同的作业场所，提高劳动生产率。
2综采工作面自动化采煤系统
2.1智能配液、供液系统自动化
采用智能配液、供液、多级过滤设备，实现井下配液用水净化、软化、自动配比乳化液和工作面进回液多级过滤功能。技术关键：明白乳化液浓度的要求，掌握配液箱乳化液自动配比的原理与操作，按照要求定时定点为配液点净化水装置反冲洗、工作面进风顺槽高压过滤站反冲洗；按时更换配液点软化水装置的树脂和过滤滤芯、更换工作面进风顺槽进回液过滤装置的滤芯。
2.2自动化集控系统
自动化集控系统，实现工作面采煤机自动记忆截割监测、液压支架自动定位与检测、三机联动（工作溜、转载机、破碎机）、带式输送机、乳化液泵站的远程控制、视频监视自动跟踪在线监测、数据汇总收集、整理、汇总、上传地面调度的功能。技术关键，集控站与各类设备的光缆对接、对各类设备控制程序的编写输入、对硬件设备的检修维护（各类连接器、综合接收器、光电耦合器和摄像头）熟练操作集控站内对工作面设备的控制操作。
2.3智能型泵站
可实现进风顺槽乳化液自动配比，变频恒压供液控制、进回液多级过滤与自动反冲洗装置，各类电气保护保证泵站曲轴箱、电机和液箱的安全稳定运行。技术关键：掌握乳化液泵站自动配液操作方法，按时对自动配比装置进行反冲洗、液箱进液回液反冲洗滤芯，更换配液进水滤芯和传输乳化液滤芯，了解电气工作线路和各类传感器的位置，按要求正规操作。
2.4 4G网络系统数据传输
4G网络首次运用于井下，覆盖整个工作面，可对工作面进行在线监测，集群移动通信系统，支持私密呼叫和群组呼叫，网络监测配有1080P高清摄像头、高清视频通话手机，实现对工作面生产情况进行拍摄（高清视频、图片）、收集、整理、上传地面调度，语音集群调度和视频分发和上的传功能。
2.5监测、监控系统应用
工作面工作溜、转载机、破碎机所用减速器和电机装配检测装置，可对减速器和电机运行中关键，实施在线监测，工作溜机头、机尾电机和减速器监测内容：减速器一轴温度温度、输出轴温度、油箱温度、油箱油位、冷却水流量、压力、温度（7项），电机监测内容：前轴承温度、后轴承温度、高速绕组温度（3项，工作面为一次性采全高，只有前溜）；转载机、破碎机减速器监测内容：轴承温度、油箱温度、油箱液位、冷却水流量、压力、温度（6项）电机监测内容：前轴承温度、后轴承温度、高速绕组温度（3项）。
2.6集控系统
工作面安装集控装置，实现集中远程控制工作溜、转载机、破碎机和带式输送机的启停、设备运行数据在线监测以及对工作面沿线和进风顺槽带式输送机沿线进行急停、闭锁、预警的功能。语音通话覆盖整个工作面和进风顺槽沿线，并通过IC智能电话对工作溜、转载机、破碎机就地启停。
2.7支架电液控装置自动化
支架安装电液控装置，可实现井下工作面支架本架、邻架、隔架和成组操作，并根据采煤机运行位置，支架自行完成规定动作。支架自动跟机试验的试验成功，实现了工作面支架配合采煤机运行，自行完成了支架成组推溜、移架、升柱、降柱、喷雾、伸护帮、收护帮等一系列支架规定动作，并根据工作面三角煤工艺的要求，配合采煤机在煤壁两端的运行轨迹和工作溜推移轨迹，完成支架三角煤自动化运行实验，实现工作面支架“无人化操作”。
3结束语
总之，在未来的发展中应该进一步对采煤自动化设备系统进行优化，严格工作面质量标准化管理，保证中部跟机自动化的有序进行，继续试验三角煤自动跟机作业，在工作面三角煤区域采取相应措施，即在三角煤区域加注玛丽散或煤岩体加固剂，加固煤体，使三角煤区域围岩稳定，确保工作面三角煤自动跟机拉架顺利进行。
参考文献
［1］黄曾华，苗建军.综采工作面设备集中控制技术的应用研究［J］.煤炭科学技术，2016，41（11）：14-17＋21.
论文作者:何树超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
标签：工作面论文; 支架论文; 设备论文; 温度论文; 在线论文; 系统论文; 作业论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;