煤矿自动化智能化开采体系研究.pdf

引言 近年来， 由于网络技术的不断发展， 推动了煤炭 行业开采技术向着更加智能化、 信息化的方向发展， 开创了施工技术、 劳动保障等新体系。 1智能化采煤工作面各系统的建设 煤矿机的智能采集系统由机器学习和记忆系统 组成， 机器通过工人早先的操作， 形成一个操作记忆 循环后， 在采集状态稳定时， 后续采集的动作会重复 执行早先学习的操作步骤，实现无人化、智能化采 集。 在采集的材料发生变化时， 可以远程人为干预操 作步骤， 调节参数和采集速度， 实现智能采集[1-2]。 支架智能控制系统采用的技术基础为电液控制 支架， 可以对支架的压力、 位移行程、 远程实时监控， 在生产时为了实现智能实时跟机移动、 自动对刀、 根 据生产情况进行补压，并实现生产数据的传输和故 障分析、 判断、 统计、 维修等功能必须采用上述的智 能支架控制系统。支架自动跟机示意图如图 1。 通过将球机摄像头安装在液压支架上，可以实 现在生产期间对各项工作装置状态的实时监控， 如 采煤机前后滚筒截割、 支架以及煤壁等装置。 并可以 在输送装置上如刮板运输机、 破碎装置、 皮带装置等 位置安装摄像头， 对生产运输线进行全面监控。 视频 监控系统示意图如图 2。 工作面远程集中操控功能通过采用各种传感 器、 控制装置等设备实现对设备远程的控制和监控， 在井下作业面时通过开关实现刮板运输机、 转载机、 破碎机等的开启停止以及顺序开启停止，根据工作 区域的实际情况， 如出现突发情况， 随时可以停止采 集设备的运转， 保障生产人员的安全， 一键启停示意 图如图 3。 在生产时可以采集支架压力参数、 对采煤机移动 路线等数据进行采集和上传， 并采用云技术实现对生 产状态的实时监控和生产数据在全国任意一台数据 设备上的实时访问和查询， 保障生产的稳定安全。 2自动化智能化开采施工工艺 通过监控设备将工作区域的生产状况实时传输 到地面调度室， 在生产期间， 若工作人员撤离不在现 场，可以由地面的调度室或井下的控制中心远程操 控， 实现对生产设备的开启和停止， 并根据工作状态 煤矿自动化智能化开采体系研究 鲁思远 （潞安集团常村煤矿， 山西长治046102） 摘要 为提高煤矿开采的自动化智能化水平， 介绍了智能化采煤工作面主要用到的几种智能控制系统， 分 析了自动化智能化开采主要施工工艺， 探讨了自动化智能化开采的具体劳动组织， 并提出了一系列保障工作 面自动化智能化开采顺利进行的措施。实际应用结果表明 通过综合应用这些措施， 煤矿企业的自动化智能 化开采水平显著提高， 企业取得了较好的经济效益和安全效益。 关键词 煤矿智能开采施工工艺劳动组织保障措施 中图分类号 TP212文献标识码 A文章编号 1003-773X （2020） 07-0269-02 收稿日期 2020-04-19 作者简介 鲁思远 （1992） ， 男， 本科， 毕业于华北科技学院机械 设计制造及其自动化专业， 助理工程师， 研究方向为煤矿开采 技术。 DOI10.16525/14-1134/th.2020.07.116 总第 207 期 2020 年第7 期 机械管理开发 MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT Total 207 No.7， 2020 图 1支架自动跟机示意图 图 2视频监控系统示意图 图 3一键启停示意图 收护帮伸缩梁推溜移架神护帮伸缩梁静止 610 架 集控中心 转载破碎机 胶带运输机 煤流顺序 （停机顺序） 启动顺序 支架采煤机刮板转载 破碎皮带 专题与综述 第 35 卷 机械管理开发 jxglkfbjb 对采集设备进行远程操控。 当采集区域的地质发生变化时，监控系统无法 根据现场情况发现采集情况，此时远程调度室可以 采用远程操控对生产设备如采煤机、 运输机、 破碎机 等进行停机，然后现场员工根据现场采集设备的运 转情况对设备进行检查。 3自动化智能化开采劳动组织 工作区域要对生产模式进行调整如“二八” 或 “三七” ， 夜间不进行采集工作， 采集工作主要由记忆 采煤机为主要手段， 人工进行远程操控为辅助手段， 液压机自动跟随采煤机为主、人工进行远程操控为 辅。每个小组由一名组长负责， 分配六人， 一名人员 作为集控司机， 剩余几人则负责对采煤机、 支架、 刮 板运输机、 转运机、 皮带装置等进行巡逻检查。 4自动化智能化开采保障措施 为推动支护技术的不断完善与创新，采用注浆 锚索加固技术对采煤运输通道进行加固，从而有效 替代传统的支架等设备， 不仅有效提高了保护性能， 而且能够减少员工的工作强度， 提高工作效率。 通过对井下仓库进行分析建模、 减少工作强度， 缓冲周六日双休带来的影响，使井下仓库能存储全 天全负荷生产能力，井上井下仓库储存的煤可以满 足至少三天的需求， 为生产区域全负荷生产、 提高效 率以及减少工作量不减少产量、停止生产不停止运 送、 集体休假不停止营销创造了条件， 而且推动矿井 生产向智能高效的方向发展。 因为井下自然环境差，导致水浑浊，乳化液不 纯， 影响液压设备的运转， 因此必须建立地面的乳化 液集中统一供应站。通过远程输送装置输送配备好 的乳化液， 并通过高精度多过滤等操作， 将乳化液输 送到液压设备上， 保障液压设备的正常运转。 5自动化智能化开采矿井建设成效 潞安集团常村煤矿在日常生产作业中，通过科 学合理地应用采煤机智能控制系统、支架智能控制 系统、远程集中操作系统以及视频监控系统等一系 列自动化智能化开采系统后，取得了较好的经济效 益、 安全效益[3-4]。 该矿通过采用智能厚煤层开采系统后， 有效提高 了生产效率， 减少了员工的工作强度， 开采效率提升 了 2 倍之多， 生产员工由原先的 12 人骤减至 6 人， 减 少了一半的员工成本， 从而有效提高了生产效益。 该矿实现了采集的智能化、 远程操作化， 进一步 提高了生产人员的生命安全水平。通过智能化自动 化的生产理念， 促进了生产的安全有效进行。 参考文献 [1]孙倩.基于单片机的采煤机自动调高控制系统探讨[J].智能城 市， 2020 （3） 33-35. [2]赵宝.基于优化降尘的采煤机截割自动控制系统的研究[J].机 械管理开发， 2019 （12） 10-12. [3]田建川. 基于透明综采工作面采煤机自动截割系统的研发[J]. 内蒙古煤炭经济， 2019 （18） 44-46. [4]王慧君.无人工作面的采煤机智能控制关键技术分析[J].当代 化工研究， 2020 （5） 53-55. （编辑 贾娟） 图 4工作面大数据系统示意图 云服务 Research on Intelligent Mining System of Coal Mine Automation Lu Siyuan （Changcun Coal Mine of Luan Group, Changzhi Shanxi 046102） Abstract In order to improve the level of automation and intelligence of coal mining, this paper introduces several kinds of intelligent control systems that need to be used in intelligent coal mining face, analyzes the main construction technology of automatic intelligent mining, discusses the specific labor organization of automatic intelligent mining, and puts forward a series of measures to ensure the smooth progress of automatic intelligent mining of working face. The practical application results show that the level of automatic intelligent mining in coal mining enterprises has improved significantly through the comprehensive application of these measures, and the enterprises have achieved better economic and safety benefits. Key words coal mine; intelligent mining; construction technology; labor organization; safeguard measures 270