采煤自动化和智能化开采技术的应用
前言：本站为你精心整理了采煤自动化和智能化开采技术的应用范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。
摘要：从了解东峰煤矿基本情况和煤矿采煤技术需遵循的原则入手，结合自动化技术和智能化技术的具体应用及优势来探讨发展趋势，致力于更好地推进技术升级并提高采煤效率。
关键词：自动化；智能化；开采技术；东峰煤矿；应用；发展
0引言
山西兰花集团东峰煤矿有限公司（以下简称东峰煤矿）在发展过程中，根据采煤作业的具体情况及安全生产要求，积极开展自动化生产和智能化建设，切实提高采煤效率，通过发挥相关技术的支撑作用来缓解在采煤过程中存在的规范性问题和安全性问题，从而加快技术革新进程并推动能源领域发展。
1东峰煤矿基本情况及采煤技术需遵循的原则
1.1东峰煤矿基本情况东峰煤矿位于山西省高平市原村乡境内，工业场地距高平市区约15km，隶属于山西兰花煤炭实业集团有限公司，地理坐标为东经112°44′01″-112°47′07″，北纬35°45′00″-35°48′04″。东峰煤矿为山西兰花煤炭实业集团有限公司核心矿井之一，矿井3号煤层现保有储量大、煤层赋存稳定、地质构造简单等特点。矿方为减少工作面人员配置、提高工作面开采效率、降低回采工作面安全隐患，近年来逐步推进矿井3号煤层3202工作面智能化建设工作。
1.2采煤技术需遵循的原则在当前竞争越来越激烈的市场环境下，煤矿企业需要提高对采煤技术的优化重视程度，积极推广应用新开采技术来实现发展目标，同时需要明确新时代发展需求，做好对技术应用的分析工作。从这一角度讲，在煤矿采煤技术方面，需要遵循创新性原则：第一，需要应用现代化技术和高效设备来充分满足当前各领域对能源资源的需求。第二，在提高机械化水平的过程中，加快实现自动化和智能化发展，并由此建立专门性的操作机制和管理体系，这样的变革可以有效改进传统的以人为操作为核心的采煤工作模式[1]。在具体的应用方面，还需要充分遵循安全性原则，要在确保安全生产的前提下提高采煤效率和产量，并在这一过程中降低采煤作业所耗费的资源及资本，这样才能切实提高整个作业的经济效益和社会效益，为煤矿企业创造更多的收入，从而增加在采煤技术和采煤工艺方面的投入力度。
2采煤自动化技术在东峰煤矿的应用及发展
2.1采煤自动化技术的具体应用
2.1.1在矿井提升机系统中的应用在采煤作业中，矿井提升机可能受系统影响而出现不稳定现象。为此，东峰煤矿将自动化技术应用在矿井提升系统中，借此来提高整体控制系统的运行稳定性和安全性。除此之外，微处理器的应用还可以满足多重寻址目标，这对于进一步提高机械设备的自诊能力而言具有重要意义，同时在提高采煤作业的自动化水平方面发挥着重要作用。
2.1.2在采掘设备中的应用受复杂的井下作业环境影响，作业人员面临着瓦斯和煤尘等因素的影响。基于此，东峰煤矿建立并完善自动化控制系统，将相关技术应用在大型采掘设备中，通过应用电牵引采煤机来提高采掘作业的便捷程度和规范程度。自动化技术在采掘设备中的应用可以有效规避人工操作所存在的失误问题，从而保障整个采煤作业安全有序推进。
2.1.3在检测监测设备中的应用在实际的采煤作业中，除了将自动化技术应用于提升机、传送带和采煤机等生产环节外，在监测设备方面的应用也很常见。东峰煤矿充分发挥自动化技术作用来完善煤矿监测设备，从源头最大程度的阻止安全事故的发生。例如，东峰煤矿应用这一技术来探测煤矿作业环境，判断是否可以作业，从而为井下工作人员的生命安全提供保障。
2.2采煤自动化技术的应用优势一方面，与传统的煤矿采煤作业相比，采煤自动化技术的应用可以充分实现全程视频监控和运行状态监测，不仅可以及时了解井下采煤设备的运行状态及作业人员的工作状态，还可以实现对整个生产过程的监控。例如，东峰煤矿应用自动化技术来发挥预警和示警作用，避免在采煤过程中出现违规操作和人为失误现象，由此来降低出现安全事故的可能性[2]。另一方面，在现阶段煤矿生产作业过程中，自动化技术的应用可以实现对数据信息的高效处理，有效改变传统粗放式管理模式，显著提高设备管理的精确程度，更好地满足煤矿企业生产需要。同时，自动化技术的应用还可以缓解煤矿采煤作业受人为因素影响而导致的效率偏低等问题，这意味着可以在保障煤炭资源质量的同时提高工作效率，东峰煤矿应用自动化软件及设备来实现对设备的远程操作，从而提高作业效率。
2.3采煤自动化技术的发展趋势在未来的发展中，为了更好地实现采煤自动化技术的推广应用，相关检修人员需要提高专业技能并掌握核心技术，做到快速处理工作面故障问题。由于采煤自动化技术在应用过程中需要使用大量的机电设备，尤其是需要应用到物联网和大数据技术等，这些新的理念和技术对设备检修人员提出了更高的要求，因此需要在提高专业技能的同时树立安全意识和规范操作意识。针对采煤技术应用过程中存在的潜在安全隐患，要树立风险意识，在充分保障安全的情况下做好设备调试和维修工作。东峰煤矿积极开展技术创新工作，开展煤岩自动识别技术创新，积极应对复杂地质采煤机滚筒不能自动调高的问题，通过引用天然射线和紫外线等来更好地满足复杂地质条件下采煤机滚筒自动调整的需要。
3采煤智能化技术在东峰煤矿的应用及发展
3.1煤矿智能化开采的含义煤矿企业想要提高采煤技术的智能化程度，需要在实现机械化开采和自动化开采的基础上，充分发挥信息化和工业化的融合作用来提高采煤技术的创新性，从而满足不需要人工直接干预就可以实现自主导航和独立采掘等功能的目标。基于此，东峰煤矿积极开展技术研发和设备升级，推广应用综采成套装备智能系统，这些技术的应用可以实现对巷道的远程操控，极大程度提高了采煤作业的安全性和高效性[3]。
3.2采煤智能化技术在东峰煤矿的具体应用随着智能化技术的应用，东峰煤矿技术人员可以在综采工作面自动化监控中心远程观察到采煤作业面的具体情况，通过语音进行调度和调控；还可以实现对采煤作业设备的远程操控和远程监测，由此来为井下作业人员提供更加安全可靠的信息支撑[4]。主要体现在如下方面：第一，东峰煤矿将视频监控系统接入智能化控制系统，智能化控制系统结合采煤机精确定位系统给出的采煤机精确位置，实现在井下显示器和地面分控中心显示器上跟随采煤机位置的变化自动切换显示的画面，使得显示器能够实时监控采煤机截割部的状态和截割部位液压支架及煤墙的状态。第二，东峰煤矿积极建立工作面视频系统，在运行过程中通过获取采煤机位置信息。当采煤机开始割煤时，视频画面会跟随采煤机进行切换，保证在监控中心的操作人员可实时跟踪到采煤机附近的设备与人员信息，并能根据工作面情况及时发出相应的远程控制指令，确保设备与人员安全。第三，东峰煤矿建立工作面放顶煤自动控制系统，如收发器等装置。其中，支架控制器通过驱动电磁先导阀的开合来控制放煤支架的液压元部件，从而控制支架动作。在放煤过程中，下落的煤块或矸石砸落在支架的尾梁上产生不同的振动信号，由于煤块和矸石的硬度不同，其产生的振动信号强度也不同。煤矸识别传感器根据识别振动信号的强度来判断下落的是煤块或者矸石。煤矸识别传感器通过采集、分析处理这些振动信号以判断煤块下落量及矸石下落状态，并将处理结果通过无线收发器发送给支架控制器。支架控制器软件是依据放煤工艺并结合现场放煤要求开发的，该软件能自动执行放煤动作，并依据接收到的相关振动信号判断放煤状态，根据放煤要求自动控制支架的放煤过程。
3.3采煤智能化技术的发展趋势目前，采煤智能化技术在应用方面存在一些难点问题，例如在采煤作业过程中打破煤层中的应力平衡，这会导致矿山压力增加，从而出现瓦斯和水突然涌出的情况，对作业的安全性造成极大威胁。此外，还需要解决设备可靠性问题、采煤恶劣环境下可视化难题和复杂条件下自感知技术难题，这些问题的存在直接影响到采煤智能化技术的应用效果和安全生产效率[5]。在未来发展中，随着信息技术尤其是光电技术在采煤作业中的推广应用，对于进一步提高采煤技术的智能化水平而言具有重要意义。煤矿企业需要做好对新技术的引入和对传统技术的升级，东峰煤矿可以借助实时三维GIS智能化开采导航技术来实现对井下作业设备及人员的自动定位，从而实现安全监控和精确开采，最大程度保障对整个采煤作业的控制效果和监控力度。
4东峰煤矿采煤技术的发展革新趋势
受传统的技术观念和工艺理念影响，我国部分煤矿企业的采煤技术在应用方面存在不稳定问题，同时在采煤效率和安全性方面也存在一些隐患[6]。为了进一步提高煤矿采煤技术和采煤方法的革新力度，东峰煤矿需要结合当前市场经济发展需要和工业建设革新要求来深入探索采煤技术发展趋势，更好地实现自动化和智能化发展，建立出系统完善的管理体系和运行机制。首先，东峰煤矿需要突破传统采煤方式的理念限制和方式束缚，更好地实现集约化生产发展。与传统的方式相比，集约化生产可以有效减少生产操作步骤，同时可以提高采煤效率[7]。其次，东峰煤矿要及时更新采煤作业所使用到的机械设备，提高勘探工作的效率和质量，正确引进并应用自动化机械设备和智能化机械设备来提高作业效率，同时要在实践应用过程中实现优化创新，更好地保障生产水平和作业人员生命安全。最后，东峰煤矿要加快引进数控管理理念，更好地推动煤矿行业实现智能化发展，引用具有现代化发展特点的数控设备。这不仅能够实现对开采区客观环境的全面分析和数据传输，而且可以有效简化开采作业步骤和流程，从而提高整体管理效率，对于加快建立出完善的自动化和智能化管理模式具有重要意义[8]。
5结语
为了更好地提高煤矿采煤作业效率，满足当前经济建设需要和工业建设需要，东峰煤矿需要科学的应用自动化技术和智能化技术，借此来优化传统机械设备结构并提高工艺操作水平，这对于进一步提升煤矿采矿效率和质量具有重要作用。相关领域及企业也需要根据当前在自动化技术和智能化技术应用方面存在的问题进行探讨解决，更好发挥新理念新技术作用来实现高效化生产和智能化运作，充分将低采煤作业的风险，为煤矿行业及相关领域发展提供更好的技术条件和支撑。
参考文献
[1]宋凯.煤矿采煤机自动化与智能化技术研究[J].能源与节能,2022(6):109-110+113.
[2]尹利鑫.煤矿采煤技术的发展与采煤自动化技术的应用[J].能源与节能,2022(6):202-204.
[3]王振华.煤矿采煤机智能化研究[J].能源与节能,2022(1):111-112.
[4]邓文成.煤矿采煤机智能化关键技术探析[J].矿业装备,2022(2):16-17.
[5]刘燕强.煤矿采煤机自动化与智能化技术研究[J].机械工程与自动化,2021(4):218-219.
[6]许立达.煤矿采煤技术的发展与采煤自动化技术[J].当代化工研究,2021(20):69-70.
[7]原权全.浅谈煤矿采煤技术的发展与采煤自动化技术[J].矿业装备,2021(5):72-73.
[8]王颖清.煤矿采煤技术的发展与自动化技术应用关键分析[J].能源与节能,2021(7):219-220.
作者:宋强 单位:山西兰花集团东峰煤矿有限公司
