煤矿掘进工作面自动化技术研究

煤矿掘进工作面自动化技术研究

张忠岩

开滦能源化工股份有限公司范各庄矿业分公司，河北省唐山市，063100

摘要：随着能源需求的提升，能源开采工程也逐渐增多，其中煤矿开采作为重要的内容，其开采的效果影响了社会的能源供应，为了保证煤矿能源的充足，应提升开采的效率，对开采技术进行不断的创新，使开采能够达到更好的效果。在当前煤矿掘进工作中，技术的应用发回来重要的作用，借助自动化技术的支持，能够为掘进提供更好的条件。因此，在煤矿掘进中，应充分利用自动化技术，使工作能够顺利的进行。

关键词：煤矿；掘进工作面；自动化技术

煤矿掘进施工中，包含着一些不安全因素，为了有效控制煤矿掘进施工的安全，应采用自动化技术优化施工环境，使煤巷的稳定性提升，能够为后续的施工建立良好的基础，同时满足煤矿掘进施工的自动化需求，全面提升开采施工的效率，加强煤矿施工的安全性。

1煤矿掘进工作面自动化的现状

计算机技术的发展速度逐渐加快，并且在各个领域中得到了应用，这使社会的生产也受到了较大的影响，信息技术的产生为生产带来了有效的条件，成为了其中的重要内容。煤炭产业作为重要的生产项目，对能源的供应有着重要的意义，一些发达国家开始借助计算机技术来促进煤矿产业的发展，这使生产工作更具有自动化的特点，展现了越来越多的优势。一些大型企业也利用信息化技术进行管理，这使企业的管理水平得到了提高，同时能够促进煤矿产业的发展。在生产中，自动化技术的应用能够为企业的效益带来保障，同时带动企业的经济增长，也能够为企业规模发展创建更好的条件。但是由于我国的技术水平较为落后，煤炭行业的信息化建设水平相比其他的国家较低，在计算机技术发展缓慢的情况下，煤矿开采中较少应用信息技术，在自动化管理中，系统也缺少完善的模式，功能不够显著，难以满足自动化生产的需求，不利于煤矿开采的开展。目前我国的自动化技术有了进一步的发展，自动化系统的应用逐渐出现了更多领域中，在煤矿开采中，采用先进的设备和技术能够发挥出有效的作用，因此，加强煤矿开采行业的自动化技术应用非常重要。

2煤矿掘进工作面的自动化系统的构建

2.1自动化系统涉及的范围

煤层在中国的存在形式多种多样，条件较为复杂，中国目前的煤矿所采用的是综合机形式，主要有单体锚杆钻机、转载机、通风除尘机、悬臂式掘进机等，悬臂式掘进机属于这些设备中的关键机械，其主要任务为对掘进工作面进行装煤、割煤、采煤工作。所以，煤层厚度范围跨度很大，在零点几米到几十米之间，煤矿巷道在此范围内主要以单巷掘进的方式存在，所以，对于煤巷掘进工作面展开自动化生产技术，需要对工作面的自动化进行深层的研究，由于存在某些煤矿的生产条件方面的限制，这项研究主要以煤巷悬臂掘进机为主，需要采用锚杆锚网联合支护形式对煤矿进行支护，因此，会产生掘进与支护作业之间的衔接与配套问题。

2.2自动控制系统模型

在以上的工作面系统中可以查出自动化的分析研究范围，以便解决支护作业和掘进方面的平行化和自动化问题，实现掘进工作面的自动控制系统的关键就是保障原煤和材料运输连续化、安全保障系统的自动化，使自动控制系统能够在每个环节都相互配合，最终使整个控制系统平稳、高效工作，通过不断对技术进行创新，融合不同领域的技术，能够实现掘进工作面的自动控制系统。

3掘进工作面自动控制系统关键技术

3.1掘进机自动化技术

掘进是煤矿生产的主体，而支护是煤矿作业开展的基础，为煤矿工作提供了进行的渠道。煤矿掘进工作受到外部环境和气候等条件的影响，因而要在复杂的环境中开展掘进工作就要借助自动化器械。在掘进中使用自动化器械能够为煤矿的挖掘、装运、运输提供途径。煤巷掘进过程中必不可少的设备是掘进机，掘进机是开拓煤巷、保证采煤运输正常进行的设备。掘进机的自动控制系统包括自主定位、自动截割、自动纠偏等，通过集成液压、机械、电子等技术实现掘进机的自动化运行，在其自动运转的过程中，需要人员进行简单操作，极大地提高了挖掘煤巷的工作效率。中国地域辽阔，地质条件复杂，对自动化掘进机适宜的生产运作条件展开研究分析具有重要的意义。

3.2运输自动化技术

煤巷掘进工作中需要对产出的废料和土石进行向外运输，保障煤巷畅通，为煤巷的进一步挖掘和开拓提供条件。同时，在掘进工作中开展运输自动化也能为煤矿挖掘工作的煤矿运输提供物质设施条件基础，保证物料运出和输入，提高生产作业的效率。随着技术进步，皮带集中控制系统已经在煤矿掘进工作中得到应用，为煤矿掘进过程中物料的有效运输提供了保障。而随着工作量进一步加大，可以将新技术运用到皮带集中控制系统中，对运输胶带进行设计加工，使用底带运输施工材料，保障生产运作正常进行。煤矿掘进工作中，安全性能是煤矿建造的一个主要方向，因而对支护材料的需求也会进一步加大，采用底带运输能够为材料运输提供有效途径。

3.3安全保障监控技术

煤矿的安全性是企业和国家关注的一个重要因素，保障煤巷的安全和可操作性能够为煤矿企业正常运作提供基础条件。受环境因素和设备因素的影响，煤巷可能存在安全隐患，对煤巷的环境的监测分析和对设备的检修维护都是保障安全的重要方面。通过操作设备和机器对煤矿的空气、湿度等环境做出数据测量，并分析得到的数据，判断煤巷是否适宜进一步施工和开拓。煤巷中的环境存在极大的不确定性和危险性，因而对环境的检测工作要实时进行，保证煤矿掘进过程中的安全。其中，安全检测主要从煤巷粉尘、煤尘、瓦斯及掘进工作带来的震动方面进行监控，确保检测数值在合理施工范围内。同时通过机械设备自身的反馈系统监测设备的使用和老化情况，保证施工设施安全无害。

4自动化技术在煤矿掘进工作中的应用

4.1自动化技术在掘锚系统工作中的应用

煤矿掘进工程的施工地常存在地质条件和地质特征多变、复杂的现象，给工程施工带来不可预测的安全风险。因此，煤矿掘进工作中对煤巷的安全性能的保障是煤矿施工的重要方面。利用自动化技术，施工者可以在施工过程中加强对煤巷的养护和安全检测，分析煤巷的承力能力和建造结构，保证煤巷稳定和坚固。而与煤巷的承载结构密切相关的掘锚系统的稳定是自动化技术研究分析的重点。

4.2自动化技术在锚杆保护工作方面的应用

煤矿掘进工作中不可避免的问题是煤矿中的瓦斯泄露风险，瓦斯泄露可能产生爆炸，造成严重的人员和财产伤害，因此，加强煤巷的坚固和稳固性能对煤矿掘进工作具有重要的意义。而锚杆支护的精细自动化技术为煤矿施工的效率和安全性能提供了保障。自动化技术依据锚杆采集信息，将获得的数据进行反馈，参考合理数据，对掘进机的工作做出相应调整，满足掘进工作中对生产安全可控的要求，也节省了施工成本，带来更高的生产效益。

4.3自动化技术在信息传递工作中的应用

煤矿掘进工程中常出现施工地地质条件多变、复杂、难以预测的情况，指挥人员需要对煤矿中的情况进行实时监控和判断，但信息传递的效率由于距离和空间的影响极易产生信息失真、信息遗漏的问题，对施工过程中的施工方向和施工进程造成影响。因此，施工中可以采用高效率的信息传递方式。

5结语

通过建立掘进工作面自动控制系统模型，能够对煤矿挖掘工作中的自动化技术应用有更加具体实用的了解，对系统的应用范围与计划做出进一步规划，能够确定自动化在煤矿挖掘中的应用技术。主要针对煤矿掘进工作中常见的自动化技术和自动化技术在煤矿掘进中的应用展开讨论，希望能对相关工作者提供参考和借鉴。

参考文献：

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[2]宋小渭.机电自动化技术在煤矿掘进工作面中的应用研究[J].区域治,2018(47):151.

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