周至剛 謝金鎖
摘要:無人工作面工程具備非常強的綜合性特點?;诿禾款I域的不斷進步,人們日益關注煤礦生產的安全以及可持續發展問題。鑒于此,無人采煤技術不斷發展??梢哉f,煤礦智能無人采煤技術屬于創新應用一系列科技的結果。為此,本文分析了煤礦智能無人采煤技術的優勢、組成部分,以及煤礦智能無人采煤技術的發展措施。
關鍵詞:煤礦;智能;無人采煤;優勢;發展
1引言
煤礦井下的兩大危險場所是采煤工作面和掘進工作面。因此,工人在生產當中無不受到沖擊地壓、粉塵、水災、頂板、地熱、火災、瓦斯等災害的威脅。為此,探究煤礦智能無人采煤技術顯得非常關鍵,其是保障煤礦生產零死亡率的關鍵技術支撐。
2煤礦智能無人采煤技術的優勢
2.1拓寬了開采煤層的范圍
隨著長時間開采煤礦,煤礦地表儲量日益降低。為了得到大量的煤炭資源,煤礦開采技術的發展方向是縱深化。在開采深層煤礦時,傳統的開采技術受到一些限制,工作效率和安全性都比較低。而新的煤礦智能無人采煤技術能夠有效地處理一系列的技術難題,且適宜在各種層面開采煤礦,從而使煤礦開采的范圍拓寬。
2.2提高了開采的安全性
煤礦智能無人采煤技術較為凸顯的優勢在于安全性,煤礦開采結合智能控制機械進行,可以降低事故出現率,從而降低相應的損失。
2.3實現了信息化和機械化開采
在煤礦開采中應用機械控制技術和信息技術,可以實現開采效率的大大提升。應用信息化機械實現開采,防止了環境因素影響導致的問題,從而確保更加高效地開采。
3煤礦智能無人采煤技術的組成部分
3.1采煤機智能定位系統
定位煤機的關鍵技術是電磁感應技術、超聲波探測技術、紅外探測技術等。而整體采煤工作的主機是采煤機。當今定位煤機的智能技術依舊較為稚嫩。為此,采煤機智能定位的重要技術在于采煤機自主定位的實現。而要想有效開發此系統,應做好下面兩點:一是建構采煤機動力模型,采煤工作面臨的環境非常多樣和復雜,建構適宜的采煤機動力模型,確保采煤機在適應開采條件的基礎上運行的穩定性。這要求對很多動態數據進行參考,且有效兼顧實際的地理環境,考慮影響傳感器的全部因素,據此建構采煤機運行軌跡。并且在采集和分析大數據的前提下科學建構采煤機動力模型。二是實現動態目標速度與位置的精準確定。提升計算的量、精度以及轉換坐標,分析高效、科學的求解策略。除此之外,還需要建構地下電子導航數據。比較地圖數據庫數據與搜集的采煤機運行軌跡數據,從而實現地圖的正確匹配。同時,在監測收集信息之后,結合地下電子地圖對采煤機的運行進行實時監測。
3.2定位煤機系統和三級配套系統
綜采工作面完成的工序需要借助可彎曲刮板輸送機、自移式液壓支架、雙滾筒采煤機。為了方便頂板維護,基本應用及時支護的液壓支架支護方式,采煤機首先進行割煤,再滯后采煤機8-12臺支架移架,然后再滯后移架8-12架移動刮板輸送機。為了使智能化的輸送機推移、移架、割煤過程實現,需要準確定位采煤機,如此一來,才可以確保按部就班地開展采煤工作。當今,定位采煤機的技術有紅外探測技術、電磁感應開關技術、超聲波探測技術等。盡管一些煤礦開展了相應的試驗,可是依舊需要深入探究。
3.3調高滾筒搖臂系統和辨識煤巖分界系統
煤跟巖石存在較大差異的硬度系數,倘若采煤機割巖石,那么其截齒將被損壞,要么會更換滾筒。為了全部采出整層煤,需要結合搖臂調節采高。為此,在采煤機進行割煤時,需要密切配合滾筒搖臂調高系統與煤巖辨識系統。
3.4抗干擾系統和雙向通信控制系統
智能無人采煤的關鍵支撐在于穩定的通信技術。通信控制系統可以結合信號的收發準確控制綜采裝置,主要有超前和端頭支護段控制系統、三機配套控制系統。
3.5監測與診斷設備狀態系統
因為采煤工作面面臨非常復雜的工作環境,設備的異?,F象往往會形成。為此,需要監測設備的參數(輸送機彎曲角度、截齒磨損程度、油液溫度和位置、煤機傾角等)和應用故障診斷系統。
3.6辨別與處理地質結構系統
要想切實使無人化綜采實現,務必對一系列的地質結構進行準確識別,且能夠及時通過該地質構造。像是在碰到斷層的情況下,需要根據檢測的斷層參數,在系統中自主、迅速研究過斷層的策略。
4煤礦智能無人采煤技術的發展措施
要進一步認清智能化建設的出發點,通過減人達到保障安全的目的。加強技術研發,利用好煤礦智能開采試驗中心這個技術平臺,圍繞解決智能化建設最現實、最緊迫的問題,加強與高校、科研機構產學研合作,著力解決智能化建設薄弱點;大力推廣煤巷掘、支、運三位一體高效快速掘進等成套裝備技術,大力推進井下機器人研究應用,加快煤礦信息化和自動化深度融合發展,加快建成智慧煤礦體系;注重典型引路,重點選樹一批智慧化建設、智能化改造的先進典型,及時總結經驗,以點帶面,發揮示范帶動作用,在全國煤炭行業樹立智能化建設的“山東標桿“。同時,兗礦要瞄準沖擊地壓礦井“發力點“,把智能化改造作為提升安全保障能力的關鍵手段,推動沖擊地壓礦井年底前采掘工作面全部實現智能化。
5結束語
綜上所述,煤礦智能無人采煤技術擺脫了傳統開采技術的限制,還需要處理不少技術性的難題。在以后的發展進程中,需要持續解決技術難題,建構與健全技術體系,從而在開采煤炭中體現更大的作用。
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作者簡介:周至剛(1989,12-),男,漢族,山東鄒城人,本科,助理T程師,技術員,研究方向:自動化采煤、掘進設備管理。