綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)在薄煤層中的應(yīng)用

王增海

中煤科工山西華泰礦業(yè)管理有限公司 山西朔州 036900

薄煤層綜采自動(dòng)化在國內(nèi)外煤礦采礦行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和研究，但是在具體應(yīng)用過程中，需要采用必要的手段和設(shè)備來做好支護(hù)保護(hù)工作，這樣既能夠提升能見度，有效改善工作環(huán)境，而且還可以確保工作人員的生命安全。在薄煤層綜采過程中，引入自動(dòng)化采煤技術(shù)，并明確周圍環(huán)境及采煤機(jī)的相關(guān)參數(shù)，以期更好地發(fā)揮自動(dòng)化采煤技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高薄煤層綜采效率。

1 薄煤層綜采自動(dòng)化中存在的問題和工作面實(shí)際情況

目前，我國大多數(shù)中厚煤層開采過程中，具有比較高的機(jī)械化和自動(dòng)化程度，而薄煤層開采的機(jī)械化和自動(dòng)化程度相對(duì)比較低。加之，我國已開采的煤炭資源更多來源于成熟的中厚每層，僅有少部分來自于薄煤層。如今，隨著開采深度的加大，導(dǎo)致中厚煤層的儲(chǔ)量不斷降低，薄煤層的開采開始慢慢地進(jìn)入人們視野，

成為今后發(fā)展的主要方向。實(shí)際上，與國際先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，我國薄煤層開采技術(shù)處于比較落后的水平，并且受礦井條件限制比較明顯，加之薄煤層的層厚比較薄，在開采過程中不能確保巷道的安全性、穩(wěn)定性。通常情況下，薄煤層綜采自動(dòng)化過程中所采用攝像系統(tǒng)的清晰度不夠高，不能很好地滿足成像需求，并且在切割煤炭過程中，會(huì)誘發(fā)比較大范圍的振動(dòng)，致使采煤機(jī)和其他設(shè)備發(fā)生不同程度上的摩擦碰撞，嚴(yán)重降低了機(jī)械設(shè)備的使用壽命。此外，現(xiàn)有薄煤層綜采自動(dòng)化所采用的通信設(shè)備和傳感器的可靠性、靈敏度不高，嚴(yán)重影響了自動(dòng)化采煤系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，需要后續(xù)給予進(jìn)一步改進(jìn)[1]。

在進(jìn)行煤礦開采的過程當(dāng)中，煤礦開采工作面的地質(zhì)結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)存在斷層的問題，但是一般來說，斷層對(duì)于煤礦開采工作的有序進(jìn)行，并不會(huì)帶來太大的影響。在進(jìn)行煤礦開采的過程當(dāng)中，水文地質(zhì)會(huì)對(duì)煤礦開采工作造成重要的影響，水文地質(zhì)的狀況相對(duì)而言比較復(fù)雜，并且由于地質(zhì)含水層位于煤層的上部，含水層一旦發(fā)生突水情況就會(huì)對(duì)煤礦的開采工作造成極大的安全隱患，影響煤礦開采工作的正常進(jìn)行。一般來說，在進(jìn)行煤礦開采的過程當(dāng)中，將巷道斷面處理為矩形形狀，采用錨桿和錨網(wǎng)支護(hù)方式有效保障巷道斷面的穩(wěn)定性。在施工的過程當(dāng)中，應(yīng)該重視錨桿之間的距離控制，一般情況下保障錨桿與錨桿之間的間距在0.8m左右即可。

2 綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)的應(yīng)用

2.1 采煤機(jī)自動(dòng)化技術(shù)

[摘 要]想使采煤機(jī)能夠順利地進(jìn)入巷道之中，往往會(huì)應(yīng)用較小的機(jī)身設(shè)計(jì)，并且禁止采煤機(jī)以斜切進(jìn)刀方式進(jìn)行煤礦開采。在薄煤層綜采階段，傳統(tǒng)采煤設(shè)備一般沒有通信接口，且自動(dòng)化程度不高，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的有效通信與控制。如今，在薄煤層綜采自動(dòng)化開采過程中，所采用的采煤機(jī)自控系統(tǒng)最好可以進(jìn)行雙向通信，以確保其能夠完成對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的精確估計(jì)、牽引速度的控制以及采煤數(shù)據(jù)的采集。在進(jìn)行薄煤層綜采過程中，要想提高采煤機(jī)自動(dòng)化效率，最好將采煤機(jī)的載波信號(hào)、刮板輸送機(jī)信號(hào)與監(jiān)管中心進(jìn)行連接，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面設(shè)備的集中化、全面化、自動(dòng)化控制，而且還可以在簡(jiǎn)化其操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，大大降低其運(yùn)行成本[2]。

2.2 采煤機(jī)的遠(yuǎn)程控制

在薄煤層綜采自動(dòng)化過程中，要想更好地提高采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制效果，就需要引入更加精確、完善的視頻系統(tǒng)，其主要包括無線網(wǎng)絡(luò)、多種攝像頭、操作臺(tái)及視頻監(jiān)控網(wǎng)等部分。如果能夠?qū)⒁曨l監(jiān)控系統(tǒng)安裝到每一個(gè)液壓支架上，既能夠有效提升其可視化范圍，而且還可以提高薄煤層綜采效率。如果將攝像頭安裝在采煤機(jī)滾筒前面，還可以對(duì)煤巖進(jìn)行有效辨別，并通過以太網(wǎng)將攝像頭采集到的信息傳輸至控制終端，并在顯示器上顯示出來。借助組態(tài)軟件的輔助，還可以進(jìn)一步提升采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制功能，并對(duì)采煤機(jī)的工作狀況給予實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的顯示，對(duì)其正常工作與故障工作信息給予及時(shí)記錄，以此來提高采煤機(jī)的控制效率[3]。

2.3 液壓支架的控制

在煤礦綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)應(yīng)用的過程當(dāng)中，需要通過液壓支架起到支撐的作用。通過電液控制系統(tǒng)能夠有效提升液壓支架的安全性與穩(wěn)定性。但是綜采自動(dòng)化采煤設(shè)備進(jìn)行電液控制系統(tǒng)運(yùn)用時(shí)也需要具備一定的操作標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行采煤作業(yè)的過程當(dāng)中一般對(duì)多個(gè)動(dòng)作聯(lián)動(dòng)具有一定的要求，因此一定要在采煤機(jī)運(yùn)用支架液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上與其他設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)鏈接和操作，從而實(shí)現(xiàn)煤礦綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)的自動(dòng)控制要求。另外在進(jìn)行煤礦開采的過程當(dāng)中，也可以根據(jù)采煤機(jī)的實(shí)際位置通過推溜動(dòng)作進(jìn)行移架操作，從而使煤礦開采的各項(xiàng)工作能夠順利展開。

2.4 綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)綜合應(yīng)用機(jī)制

針對(duì)不同的薄煤層的礦井開采環(huán)境還需要從其支撐技術(shù)、電控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及采煤機(jī)控制技術(shù)等角度入手，完善薄煤層的各種開采設(shè)備，進(jìn)而最大程度地落實(shí)自動(dòng)化的采煤工作。一般情況下，考慮到我國煤礦資源的地質(zhì)環(huán)境等限制因素，薄煤層目前的開采程度大概維持在10%左右，極大地造成了煤炭資源的浪費(fèi)，也就影響了煤礦開采的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)科技的迅猛發(fā)展，城市建設(shè)對(duì)于煤礦等能源的需求也逐漸提升，因此對(duì)煤礦開采過程當(dāng)中綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)的有效應(yīng)用進(jìn)行分析是非常必要的。本文主要分析了當(dāng)前綜采自動(dòng)化產(chǎn)品技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，并且從不同的方面分析和闡述了綜采自動(dòng)化采煤技術(shù)在薄煤層中的應(yīng)用有效性。