煤矿综采工作面智能化技术与设备分析

摘要：随着产业结构的逐步调整和升级，煤炭行业对开采技术进行了创新和优化，特别是向智能化和自动化方向发展，为煤炭行业的顺利转型提供了基础条件。目前，综采工作面是智能技术发展和应用的重点对象。为了促进煤炭行业实现高度智能化和无人化生产的发展目标，有必要充分研究相关技术和设备，以促进煤炭行业的可持续发展。

关键词：煤矿综采工作面；智能化技术；设备 引言

目前，互联网信息技术已经充斥生活的方方面面。在很多行业，利用智能技术凸显发展优势已经成为主流模式。因此，本文考虑将智能技术与当前煤矿开采技术相融合，充分发挥智能技术的优势，提高整个行业的机械化水平和安全性，加快模式转变，使智能技术和装备引领未来矿业发展的趋势。

1煤矿综采工作面智能化技术分析 1.1位置监测技术

为了实现综采工作面的智能化生产和施工，需要知道各设备的位置和采区的位置，并实时传回操作系统。因此，经过长时间的研究和开发，位置监测技术被广泛应用。综采工作面还可以借助模拟系统和虚拟现实技术，对实际环境进行模拟，多维度地探索矿区的具体情况，提前预判在生产中可能会发生的问题，设置好作业模式，做好准备工作，确保生产中工作人员的安全和设备的正常运行。

1.2识别技术

智能识别技术作为综采工作面的智能化技术之一，对提高综采自动化水平具有重要作用。煤矿企业和工作人员应首先明确具体的开采要求，同时建立开发的数学模型，并借助网络技术设计相应的验证算法，以提高识别的准确性，并不断

创新和完善，开发更加先进的智能化技术。煤矿开采作业的环境具有一定的复杂性，只使用以往的记忆识别程序和振动频率传感器无法在实际中起到较为明显的作用。因此煤矿企业应积极投入研究资金和人力等资源，研发具有高分辨率的自动传感器，减少开采成本，同时学习与借鉴国外先进技术和经验，进一步提高综采工作面作业的智能化水平。

1.3生产连续性保障技术

生产连续性保证技术对于生产的均衡控制极其重要。主要是基于输送平衡控制技术和防碰撞技术的原理，进一步实现煤炭采运过程中的平衡控制和协调保障。连续生产保障技术采用摄像机图像采集方式，记录综采工作面智能开采过程中的实时情况，避免采矿设备之间发生碰撞而对采矿人员产生伤害。但生产连续性保障技术需要大量人力资源的参与。该技术在中国煤炭行业得到了大量的应用和推广，为中国煤矿综采工作面智能化开采做出了巨大贡献。

1.4姿态数据的采煤机记忆截割技术

在综采工作面作业中，采煤机是重要的落煤机械设备。目前国内采煤机记忆切割主要有以下几种：记忆学习、记忆切割、记忆中断、记忆修改。在采煤机采煤作业中，通过对采煤机运行参数的分析，将相关的运行参数记忆下来，同时将参数按工艺段进行保存，以此来实现自动割煤作业。如果在采煤机运行中出现异常情况，可以随时切换人为操作割煤模式。在综采工作面变化中，通过笤帚可以使采煤机滚筒的高度覆盖原本的数据。智能化开采和采煤机会结合工作面的地址数据以及惯性导航，对工作面的姿态进行全面感知，最后结合工作面透明化模型，实现数字化采煤功能。

1.5支架防撞技术

主动防撞系统可以安装在采煤机上，属于感应装置，可以提前向采煤机发出声光预警信号。雷达探测和机械避碰的主要作用是结合雷达探测技术探测采煤机滚筒附近的障碍物。如果系统在采煤机运行前检测到障碍物，采煤机将暂停运行并待机，相关工作人员及时进行解决。操作原理是基于剪切机的平稳运行，即系统状态不工作，当采煤机即将接近采矿设备、液压支架或工人时，系统会发出警

报。如果驾驶员在发出警告后没有采取加速/减速制动等具体措施，系统的紧急制动系统可以自动启动以避免碰撞。

1.6井下数据分析系统

数据分析是当前智能采煤和智能开采最重要的任务之一。目前，智能采煤的过程主要涉及八个子平台。所以，无论是从技术角度，还是从实际操作层面，数据分析都是非常重要的。同时，智能采煤过程中呈现的逻辑模块需要从多个传感器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。

2煤矿综采工作面智能化设备分析 2.1采煤机

采煤机是综采工作面的主要设备之一。采煤机的智能化主要是根据其功能来提高。最重要的一点是实现工作方式的系统化。通过增加微电子系统和内置传感器模块，对矿洞内的设备运行情况进行监测和反馈，这样不仅改善了工作模式，而且采煤机内部安装有监测系统，远程操作台安装在监控系统内部，一旦监测到采煤机出现问题，操作台就会发出命令，提示及时处置，真正做到了对采煤机的远程操作，大大提升了采煤机的效率。

2.2运输机

通过对智能刮板输送机的分析研究可以看出，输送机主要是为自身的运行提供相应的支持，这就使得直线度和平整度监测工作有了非常严格的要求和标准。提高煤炭运输效率，需要对运输机进行实时监测，防止出现上下滑动的问题，影响运煤工作的正常进行。与此同时，通过此项措施还能提高定位的整体精度，在实际应用过程中，煤矿企业和相关技术人员应提高对其重视程度。

2.3智能液压支架

在设计液压支架的过程中，需要将传感器、控制器和支撑机械有效集成，形成机电一体化产品。这种方法不仅可以降低支架本身的成本，还可以进一步提高支架操作的自动化和智能化。在此过程中，需要在监控中心放置一个远程操作装置，然后在利用电液控计算机的主界面与视频界面为核心要点，之后在以此控制液压支架。目前，电液控制系统正在快速普及和发展，支架与采煤机也随之实现了自动化操作。所以，支架远程控制也应以液压支架为主体，然后通过人工干预作为辅助。需要注意的是，以往传统的液压支架在升降以后会影响到综采工作面工作，甚至还会导致工作难以达到相关标准。针对这一问题的解决来讲，应借助判断各个支架在综采工作面中的实际位置来进行支架找直工作。

3简述智能化开采技术的未来发展

①对于执行层，主要包括采煤设备、液压支架、带式输送机、泵站、刮板输送机和转载机。②感知层包含装备感知和环境感知，其中主要针对综采设备的各项运行参数进行检测，同时也针对感知层的环境进行激光扫描以及地质勘探。③控制层也包含综采控制系统，通过采煤机控制“三机”系统，包括供电控制系统和集成工业系统的控制。④决策层还包括总裁设备工况数据建立的数据仓库，还包括三维物理模拟技术和煤岩识别技术。在实际的煤矿开采中，大量的传感器用于感知状态，激光扫描和可见光相机用于全面感知地质数据，同时利用传感器捕获大量数据，构建数据库，通过三维可视化技术建立3D模型，同时进行工作面找直，最后将智能决策下发至综采控制系统，实现良好的感知与决策一体化操作。

结束语

综上所述，在煤矿开采过程中，应用现代信息技术可以有效提高其智能化和自动化水平。设备、技术和环境是影响综采工作面工作效率的主要因素。煤矿企业需要加强位置监测技术、识别技术和支架防撞技术的应用，投入更多资源进行设备研发，为高效开采提供可靠保障。

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