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1、综采工作面智能化开采技术分析摘要：为了提高矿井煤炭综合开采效率并提升安全生产保障能力，提出将智 能化控制系统应用到综采设备的控制中，并以 3609工作面为工程实例，对智能 化控制系统总体结构和涉及到的关键子系统进行阐述。智能化控制系统的应用提 高了煤炭开采效率，并减少井下人员数量，进而达到减人增效的目标。文章主要 阐述了综采工作面的智能化采煤技术，并结合某综采工作面对智能采煤技术的应 用，阐述了相应技术环节的构成。希望能够为相关人员提供一些有价值的参考， 进而促进智能技术在我国煤矿生产中的广泛应用，最终达到推动我国煤炭产业高 质量发展的目的。关键词：综采；工作面；智能化；开采技术；分析中图分类
2、号：TD82文献标识码：A引言随着人工智能技术的发展，人类已经迈进了智能化时代，各个行业都要进行 智能化，煤矿行业也不例外。传统的综采技术已经难以进一步提高煤炭资源的产 量，以及减少井下劳动人员数量确保开采的安全性，故在煤矿行业中应用智能化 开采技术十分必要，更为重要的是，通讯技术的发展，特别是中国5G通讯技术 的普及，极大地增加了智能化开采技术应用的必要性。在国家十三五、十 四五的背景下，更应该大力倡导煤矿企业应用智能化开采技术。因此，需要不 断探索煤矿智能化开采技术存在的问题，并要解决一些关键技术问题。下面将围 绕这两个方面进行展开。1综采工作面智能化技术概述综采工作面智能化开采指的是利用
3、智能感知、智能分析、智能执行等技术开 展综采工作面的开采工作，并通过智能技术的学习能力不断优化开采效果，进而 最大程度提升煤炭开采效率，减少资源浪费，减少井下劳动力，提高职工幸福感 这项技术的特征：可自动感知并采集外界信息。信息采集结束后可开展科学 分析并做出最合理判断。结合最终判断执行决策。在综采工作面上应用这项技 术，可通过对井下环境的实时感知调整控制参数，进而实现对危险性较高区域的 无人开采，有力保障煤炭安全生产。2 煤矿综采智能化工作面关键技术研究2.1 位置监测技术的应用当前，在实际开展煤矿工作的过程中，首先需要对整个煤矿采煤机位置进行 监测，而目前使用最为广泛的就是惯性导航技术，这
4、种技术可以有效的监测出采 煤机需要放置的位置。但是仅靠这一技术无法实现精准性的测量，在应用时间过 长的情况下也会出现检测误差的现象。于是，在实际运用惯性导航技术的过程中 需要在其基础上运用一些位置监测技术来进行综合运用，例如在此过程中，结合 闭合路径算法可以避免有测量误差的现象发生，可以实现对整个采煤机位置更加 精准的监测。尤其是在一些工作面比较大的煤矿，工作的过程中更可以使用这两 种技术有效结合的方式来保障采煤机位置的精确性，这样采煤效率不仅能够得到 提升的情况下，也可以保障整个工作环境处于安全的氛围下。2.2 视频监控技术的应用在实际进行开采工作的过程中，可以使用视频监控技术来创造一个三维
5、立体 化的工作环境，这个三维立体化的综采环境可以为现场工作提供一个 1:1的环境 模拟。在实际进行采煤工作的过程中，相关操作人员就可以依据这个环境模拟的 现象来直观的获取整个设备的作业信息，这种人机有效结合的方式可以大大的提 高整个综采工作的效率，同时，相关工作人员也可以对整个工作环境进行相应的 监测以及控制工作。这种视频监控系统对于监控各个设备的工作也有着非常重要 的作用。同时，这一系统也可以对相应设备进行运行模拟工作，更加精准的了解 到该设备在具体空间的工作状态。这种真实环境相近的虚拟空间形式可以为煤矿 后期的综采工作提供一份夯实的基础，无论是在运用智能化技术还是在管理装备 的过程中都是非
6、常重要的，使得整个煤矿综采工作能够向着更加智能化的方向前 进。2.3 智能采煤设备在运用智能采煤设备进行实际工作的过程中，该设备可以根据现场采煤需求 来不断的切换工作模式，同时这种设备中的采煤传感器也可以实现感应采煤机和 相应支架位置以及工作状况的目的。这样在能够明确采煤机运行轨迹的情况下， 采煤自动化运转的方式便会更加顺利。智能采煤设备安装的监控系统可以有效的 对整个采煤机的工作情况进行监控以及反馈工作，在了解到整个工作状态的过程 中就可以不断地调整整个采煤机的工作状态，以此来保证整个煤矿开采工作的安 全性。2.4 故障诊断技术在智能化开采过程中，设备也会发生一些故障。智能化开采时用到的设备
7、较 多，逐个排查不现实，为此，需要在设备上集成一些故障诊断技术，一旦发生故 障，就能显示故障的区域和原因。这样能极大地减少排除故障所需的时间，提高 设备维护的效率。3 应用智能化采煤技术应注意的问题3.1 必须按照规定工作要求设定综采工作面智能采煤技术对提升综采工作面效率和安全性具有十分积极的促进作用，但 若想令其作用得到更好地发挥，必须做好工作面的设定。其中最为主要的内容是 应保证工作面的平整性，实际应用智能采煤过程中，应结合前文提到的，利用激 光扫描器时刻监控工作面平整状态，然后开展智能化控制，保证液压支架系统平 整性，坚决避免出现不平整或者平整性不达标的问题，否则将极不利于智能采煤 的有
8、效应用，而且还会埋下很多安全隐患，严重威胁井下工作人员的生命安全。3.2 必须统一设置通信平台应用智能采煤技术之前必须构建完善的以太网络，进而为智能采煤的有效应 用提供有力支持。构建完善的以太网络在实际应用中存在很多困难，比如煤炭资 源井下开采会严重限制以太网络的应用范围，而且目前多数煤矿都不能在以太网 络基础上构建完善和统一的通信系统，这就导致实际应用智能采煤过程中产生的 各种信息不能得到集成管理和实时监控。另外，以太网络在使用协议和标准方面 缺乏系统性，实际应用过程中信息较差和错误传递等问题比较普遍，影响智能化 采煤的顺利开展。因此，这一点是应用智能采煤过程中应重点解决的，否则将极 大降低
9、实际采煤效率，而且安全性保障也不会特别充分。3.3 不断加强工作面的找直操作在煤炭开采中应用智能化技术，可令资源开采效率得到显著提升，同时可减 少资源浪费，但这项技术在实际应用中还存在一些缺陷，比如工作面找直还无法 完全实现智能化和自动化，实际找直精度也有待提升，因此相关人员在使用智能 采煤技术过程中应对工作面找直进行加强，以此为工作面安全开采提供有力保障3.4 不断加强工作人员的综合素质智能化采煤对工作人员提出了更高要求，尤其是井下人员必须懂得使用或者 配合智能技术。但部分井下采煤人员的整体文化水平较低，不仅不能正确使用智 能设备，而且自主学习能力较差。因此，若想更好地发挥智能采煤的作用，真
10、正 开始应用之前需对此做出改变，除了要配备专业技术人员以外，还要令井下一线 工人懂得智能技术传递的各种信号，尤其是故障信号和危险信号，这样才能的促 进煤矿生产安全、稳定的发展。结束语随着矿井开采深度增加，煤炭开采时面临地质构造、瓦斯、水害等影响更为 突出，煤炭开采成本不断增加。作业人员在采掘工作面现场，传统的煤炭开采方 式不仅劳动强度高，而且安全风险较大。对采煤工作面进行智能化改造后，不仅 可减少采煤工作面现场人员数量，而且大部分工作人员在回采巷道安全位置对采 煤设备进行远程操作，现场仅保留少许巡检人员即可满足生产要求，大大减低了 矿井的安全风险。参考文献1 胡广超大采高综采智能化工作面开采关键技术研究J.科学技术创新,2020(22):153-154.2 樊亚辉.综采智能化工作面开采关键技术研究J.科学技术创 新,2020(22):156-157.3 王永亮.煤炭智能化开采模式和关键技术研究J.内蒙古煤炭经 济,2020(14):56-57.
综采工作面智能化开采技术分析
