關(guān)于煤礦綜采工作面無人化開采技術(shù)分析

1、    關(guān)于煤礦綜采工作面無人化開采技術(shù)分析    王文杰【摘 要】為了使煤礦開采量得到有效提升，煤炭開采中廣泛應(yīng)用了煤礦綜采工作面無人開采技術(shù)。當(dāng)前的煤礦綜采無人開采技術(shù)由于受到了技術(shù)和非技術(shù)等多方面因素的影響，還需要從多個(gè)方面進(jìn)行完善和發(fā)展1。地質(zhì)狀況比較復(fù)雜和協(xié)同作業(yè)設(shè)備等多方面因素的影響，導(dǎo)致綜采工作面無人化開采受到嚴(yán)重制約，所以就需要加強(qiáng)對(duì)煤礦綜采工作面無人化開采技術(shù)的研究，對(duì)其技術(shù)有效應(yīng)用。【關(guān)鍵詞】綜采工作面;煤礦;無人化開采技術(shù)煤炭工作具有很高的危險(xiǎn)性，同時(shí)工作環(huán)境相對(duì)惡劣，并且具有嚴(yán)峻的工作形勢(shì)，在綜采工作面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些事故，導(dǎo)致煤礦

2、行業(yè)存在一定的困境。為了使煤礦開采中人員死亡率減少，最有效的方式就是使煤礦開采區(qū)的人員開采減少，甚至實(shí)現(xiàn)無人開采的模式，而這種模式對(duì)煤礦行業(yè)不僅是進(jìn)步，還面臨著一定的挑戰(zhàn)，只有實(shí)現(xiàn)無人開采，才能使工作人員的生命安全得到保證，使事故的發(fā)生得到有效減少2。一、綜采工作面無人化開采概述綜采工作面無人化就是工作面無人，在工作面之外的區(qū)域操作和控制相應(yīng)機(jī)電設(shè)備，從而使各項(xiàng)工序得以完成，其中主要包括了煤礦的采掘、裝卸、運(yùn)輸和支護(hù)等，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行規(guī)范化處理，還有就是工作面有人，但是不操作機(jī)械設(shè)備，只負(fù)責(zé)對(duì)工作面的巡檢3。煤礦綜采就是利用綜合機(jī)械進(jìn)行煤礦開采，利用相應(yīng)機(jī)械進(jìn)行煤礦的采掘和裝卸，并且通過井下輸送

3、機(jī)與液壓支護(hù)進(jìn)行煤礦的運(yùn)輸和支護(hù)，使煤礦開采實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。結(jié)合實(shí)際范圍可以將綜采工作面分為兩種，廣義上的回采工作面主要包括了運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷，其中涉及到了大約十四種設(shè)備，而狹義的回采工作面包含了刮板輸送機(jī)、液壓支架和端頭支架。綜采工作面無人化開采就是依托于智能化和自動(dòng)化方法，當(dāng)工作面正常生產(chǎn)時(shí)，就會(huì)將本來在危險(xiǎn)點(diǎn)的工作人員轉(zhuǎn)移到比較安全的地點(diǎn)，對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行無人控制和操作，使工作面不會(huì)出現(xiàn)任何一個(gè)人員。二、主要的影響因素（一）環(huán)境因素環(huán)境是無人化開采中最重要的一項(xiàng)影響因素，而工作面頂板、地板條件和煤礦壓力等多種因素的影響，都會(huì)導(dǎo)致工作面的開采受到阻礙。（二）設(shè)備因素?zé)o人化開采對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求更高，

4、設(shè)備運(yùn)行過程中不僅需要具備較高的穩(wěn)定性和安全性，還需要具備一定的自動(dòng)化功能。例如采煤機(jī)需要實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)、故障診斷、記憶割煤等功能，同時(shí)無人化開采中還需要對(duì)可以實(shí)時(shí)掌握設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況的技術(shù)進(jìn)行合理配置。（三）技術(shù)因素就當(dāng)前的情況來說，井下智能化和自動(dòng)化技術(shù)水平相對(duì)并不高，其與預(yù)期效果仍然存在著一定的距離，所以利用與人類感官和大腦運(yùn)作方式比較類似的方法，可以實(shí)現(xiàn)無人化開采技術(shù)的研究。當(dāng)前仍然在研究和發(fā)展礦業(yè)智能化技術(shù)，其中包括了煤巖識(shí)別、煤巖分界和直線度控制等多個(gè)方面，因此就使無人化開采的實(shí)行和發(fā)展受到制約。（四）人為因素人為因素在一定程度上會(huì)使無人化開采的順利實(shí)行受到影響。由于沒有成功的案例，

5、所以多數(shù)人都覺得無人化開采是一種設(shè)想，無論是技術(shù)還是成本，要想真正實(shí)現(xiàn)無人化還需要走很長一段路，由于畏懼各項(xiàng)技術(shù)要求，從而對(duì)更多技術(shù)人員的組織比較困難，專項(xiàng)科研的開展受到阻礙，所以造成無人化開采長期停滯不前。（五）管理因素在無人化開采應(yīng)用之后就一定會(huì)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和管理模式，同時(shí)采煤機(jī)司機(jī)和支架工自身的角色會(huì)出現(xiàn)一定變化，他們會(huì)從現(xiàn)場(chǎng)操作人員變化為巡檢人員，還有可能成為遠(yuǎn)端控制人員，這不僅對(duì)工作人員自身具有一定的考驗(yàn)，還考驗(yàn)了生產(chǎn)管理模式。三、實(shí)現(xiàn)煤礦綜采工作面無人化開采的思路與方法（一）由簡(jiǎn)單地質(zhì)條件向復(fù)雜地質(zhì)條件過渡綜采工作面的地質(zhì)環(huán)境經(jīng)常會(huì)比較復(fù)雜，這不僅會(huì)影響到無人化開采的實(shí)現(xiàn)，還

6、會(huì)在一定條件下逐漸成為制約因素。所以就需要工作人員在地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單的工作面進(jìn)行試點(diǎn)，對(duì)其實(shí)行無人化開采，對(duì)其經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理總結(jié)，同時(shí)還要結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整技術(shù)方案，注重引進(jìn)各種先進(jìn)的無人化開采技術(shù)，然后再將無人化開采向地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的工作面過渡，從而不斷實(shí)現(xiàn)無人化開采的預(yù)期目標(biāo)。（二）由遠(yuǎn)程遙控向智能化無人開采發(fā)展工作面無人開采就是以遠(yuǎn)程遙感為核心，在綜采工作面上應(yīng)用了人類感官等特點(diǎn)，將本來處于危險(xiǎn)環(huán)境下的人員轉(zhuǎn)移到控制區(qū)域，從而在監(jiān)控中心對(duì)各種設(shè)備實(shí)現(xiàn)操作和控制，使無人化開采得以實(shí)現(xiàn)。遠(yuǎn)程遙控對(duì)智能化和自動(dòng)化技術(shù)具有相對(duì)較低的實(shí)際要求，當(dāng)一些關(guān)鍵設(shè)備不能合理適應(yīng)時(shí)也可以達(dá)到預(yù)想的目標(biāo)，但是從

7、總體角度來說，無人化開采以遠(yuǎn)程遙控為核心，其適應(yīng)能力不足，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件出現(xiàn)變化時(shí)，或者是整個(gè)系統(tǒng)中存在設(shè)備故障問題，就需要工作人員進(jìn)入工作面對(duì)其設(shè)備進(jìn)行檢查，進(jìn)而進(jìn)行調(diào)整和維修。而工作面無人化開采中以智能化技術(shù)為核心，其在成功研發(fā)之后，在井下信息傳輸技術(shù)、設(shè)備定位技術(shù)等多個(gè)方面中得到了應(yīng)用，使工作面智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一體化，其系統(tǒng)不僅為無人化開采提供了一定的條件，還在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮著非常重要的作用，使各個(gè)設(shè)備連續(xù)、高效的運(yùn)行得到進(jìn)一步保障，使工作面無人化開采和智能化管理得到有效實(shí)現(xiàn)。隨著煤礦技術(shù)的逐漸進(jìn)步，煤礦開采在未來涉及到的地質(zhì)條件會(huì)越來越復(fù)雜，還會(huì)存在比較復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備和綜采工作面，而

8、合理應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)成果，可以實(shí)現(xiàn)不需要人工干預(yù)的綜采工作面無人化開采。四、結(jié)束語綜采工作面無人化開采不僅可以使井下事故人員傷亡數(shù)量得到有效減少，還可以對(duì)工作面超產(chǎn)現(xiàn)象合理遏制。而無人化開采不僅要分析工作面的各項(xiàng)非技術(shù)條件，還需要加強(qiáng)井下監(jiān)控工作，促進(jìn)通信技術(shù)的發(fā)展，為無人化開采提供一定的技術(shù)作為有效支撐。在早期的無人化開采中主要從簡(jiǎn)單地質(zhì)條件向復(fù)雜地質(zhì)條件過渡，其對(duì)無人化開采要求的掌握具有重要意義?，F(xiàn)階段煤礦綜采工作面無人化開采主要以遠(yuǎn)程遙感為核心和以智能化技術(shù)為核心，而智能化無人開采可以看做是遠(yuǎn)程遙感無人化開采的延伸，隨著礦業(yè)技術(shù)的逐漸進(jìn)步，綜采工作面開采中智能化無人開采會(huì)逐漸成為主流形式。參考文獻(xiàn)：1索智文.煤礦綜采工作面無人化開采技術(shù)研究j.工礦自動(dòng)化，2017，43（1）：2