综采工作面采煤机智能化技术研究现状

综采工作面采煤机智能化技术研究现状

摘要：目前我国经济水平和各行业的快速发展，我国煤矿行业发展也十分快速。智能化工作面调试过程中，如果支架电液控制系统跟机自动化程序没有跟采煤机前滚筒及时移架和组合式动作拉架功能，则采煤机摆角传感器拉杆容易被大块煤挤压变形或断裂，严重影响智能化综采工作面控制系统的正常运行。为解决上述问题，对支架电液控制系统自动跟机程序和采煤机摆角传感器进行了优化与改进，提出了支架自动跟采煤机前滚筒及时移架技术及组合式动作拉架技术，设计了一款新型不锈钢拉杆一体式摆角传感器，成功解决了液压支架跟机自动移架支护不及时、跟机自动拉架速度慢、丢架、拉架不到位、抬底效果不明显和采煤机摆角传感拉杆容易变形或断裂等问题；同时，确保了工作面安全生产，提高了支架跟机自动化使用率、效果和采煤机自动割煤使用率，降低了工人劳动强度。

关键词：综采工作；智能化技术；运用

引言

综采工作面的采煤技术属于一种有效的采煤技术之一，可以全面提升煤炭企业的采煤效率，其与传统采煤技术相比较属于多种采煤技术的综合体。在科技技术快速发展的背景下，综采工作面采煤也可以运用智能化技术，这是煤炭企业发展的一大趋势。所以，煤炭企业需要快速实现综采工作面的智能化发展，以保障自身的可持续发展。

1智能化综采工作面技术特征

基于智能综采工作面的技术特点，主要体现在以下几个方面：一是液压支架的智能控制。这部分主要包括多个方面，例如监测和控制支座与围岩的连接，长期观察表明可以确

保综采过程的基础，达到智能调节。最重要的是，可以改变过去传统的喷洒方式，达到智能操作的效果。第二，在自主定位过程学习和智能操作的轨迹下，也可以有效避免过程中的一系列安全隐患。第三，所应用的工作台面运输设备的最大特点在于具有电气软启动和负载特性，同时在实现故障目标诊断的同时，可以获得有效的通讯控制和自动控制。

2采煤机智能化关键技术的优化措施

2.1采煤机运行环境状态感知

采煤机运行环境包括外部环境和内部环境，外部环境主要包括采煤机所处位置的瓦斯浓度、通风情况等，内部环境为采煤机主要机构的状态参数。运行环境状态感知通过各类传感器完成。采用瓦斯浓度传感器、风速传感器等监测外部环境。内部环境监测根据各机构需求配置传感器，如通过布设温湿度传感器实现电控箱温湿度监测，在喷雾和冷却水路中安装流量传感器采集水路信息，在油路中安装压力传感器监测液压系统压力，在泵箱中配置油温、油位传感器进行油温、油位监测。

2.2液压支架跟机自动化技术

液压支架跟机自动化是支架根据采煤机行走位置和支架控制器来设定移架范围、移架距离、推移刮板输送机范围、推移刮板输送机距离、收打护帮板范围、收打护帮板距离。其中，收打护帮板按照自动化程序自动拉架、推移刮板输送机及收打护帮板设定。支架控制器通过红外传感技术获取采煤机行走位置，安装在支架上的红外接收器可以实时接收安装在采煤机机身上的红外发射器发出的信号。采煤机行走时，红外发射器发送一定频率的红外线信号，液压支架上的红外接收器会接收到该红外线信号，红外传感器将此信号传送给支架控制器，支架控制器由此可以定位采煤机的具体位置。推移刮板输送机距离、推移

刮板输送机范围、移架距离、移架范围、刮板输送机弯曲段长度为、工作面长度、端头支架长度、采煤机机身中心至左滚筒左端距离和至右滚筒右端距离。

2.3健全综采工作面的自动找直与监督控制

目前，对于煤矿开采工作来讲，综采工作面的施工操作环境相对复杂繁琐，在作业过程中经常会遇到诸多问题，而这些问题都有着极大的不可控因素。因此，为进一步降低和减少这些问题对煤炭资源开采与利用带来的不良影响，工作人员应借助先进且智能化的技术来对煤矿综采工作面进行全方位监督与控制，长此以往，就能够降低综采工作面事故发生的概率。同时从工作开展的实际角度分析，综采工作面现场设备多种多样且场地相对狭窄，在这一背景下需要提升设备的使用率。在过程中为全面保障综采工作的有序开展，工作人员可以利用智能化技术来对综采工作面上的设施来开展实时监督。这种方式可以优化和完善综采工作面以往传统的监督方式，通过先进的技术与设备不仅可以降低输送机械和各类设备之间的使用差异，并且还可以全面提升综采工作效率，同时还能够降低环境要素对煤矿综采工作面带来的各方面影响。

2.4厚煤层大采高和超大采高智能化开采

厚煤层大采高和超大采高智能化开采面临着围岩控制、装备姿态控制、端头过渡方式、粉尘等问题。针对上述问题，发明了基于煤壁“拉裂－滑移”模型的临界护帮参数确定方法，揭示了煤壁破坏深度、宽度与煤体强度、护帮力及开采高度的关系，发明了综合考虑顶板和煤壁稳定的支护强度“双因素”确定方法，获得了大采高和超大采高围岩控制的关键参数；研发了工作面高精度惯性导航系统、液压支架位姿监测系统等，实现了工作面装备整体姿态的实时测量及精准控制；发明了端头大梯度过渡的阶梯式协同作业工艺方法及超长工作面高效采煤作业系统，解决了超大采高工作面连续作业难题；通过在工作面安装

摄像仪，将人的视听感官延伸到工作面，实时追踪采煤机位置，自动完成视频跟机推送、视频拼接等功能，为工作面可视化远程监控提供“身临其境”的视觉感受，指导远程生产。

2.5确保采煤机切割路径的合理性

采煤机作为开采煤矿的重要机械，在其工作时，要特别注意滚筒的高度，尤其要深入探索滚筒高度能否适应不同煤层的起伏变化，进而保障采煤机工作时可以全面适应环境并优化切割路径，从而将采煤机轻松应用于不同巷道特征的煤矿中，精确识别每一项参数。在煤矿开采过程中，要特别关注煤岩分界线，科学分析，为记忆切割技术的应用提供合理的参考，以确保采煤机正常运行，有效提升效率，并增强安全性。同时，在采煤机工作的过程中，对切割控制和流程同样不可忽视，要仔细分析路径上的各项参数变化及特点，为后期的煤矿开采提供经验。

2.6井下数据分析系统

数据分析是现阶段智慧采煤和智能开采最重要的任务之一。目前煤矿智能化开采的进程主要涉及8个子平台。因此，数据分析非常重要，无论是从技术角度还是从实际操作和具体操作层面来看。同时，智能采煤过程中呈现的逻辑模块需要从众多传感器中获取煤矿的具体数据和信息，工作人员必须利用这些信息和数据来高效地分析开采规律。我们进行综合分析以适应智能采矿的各种环境。综上所述，在当今的煤矿开采过程中，准确的信息和数据分析系统可以有效地支持员工更加清晰、全面地了解在煤矿开采过程中面临的困难和问题，也可以进行针对性的解决。

结语

煤矿智能化是煤矿综合机械化、自动化的升级发展，是煤炭生产方式和生产力革命的新阶段。煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，建设智能化煤矿是煤炭工业发展的必由之路。近年来，通过对智能化开采技术与装备的创新研发，突破了多项关键核心技术，在薄和较薄煤层智能化综采、大采高和超大采高智能化综采、特厚煤层智能化综放开采技术与装备等方面取得了重要成果。但是需要明确的是，我国煤矿智能化发展尚处于初级阶段，还有很多不足之处有待加强，才能打赢煤矿智能化建设的攻坚战。

参考文献

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