煤矿掘进工作面自动化技术分析

摘要：探讨掘进工作面自动控制系统的关键技术，分析自动化技术在煤矿掘进工作中的应用，将自动化技术引入煤矿挖掘工作中具有提高产量的重要意义，以期通过论述对相关工作有所借鉴。

关键词：煤矿掘进；自动化；技术

科技进步使生产效率提高，自动化技术已经应用到社会生产的许多方面，其中，煤矿开采工作存在一定的危险性和难度，因而需要引进自动化技术辅助煤矿掘进工作。将自动化技术引入煤矿生产挖掘环节，不仅提高了煤矿生产企业的工作效率，而且给一线工作人员提供了一定的安全保障[1]。

1掘进工作面自动控制系统关键技术

1.1掘进机自动化技术。掘进是煤矿生产的主体，而支护是煤矿作业开展的基础，为煤矿工作提供了进行的渠道。煤矿掘进工作受到外部环境和气候等条件的影响，因而要在复杂的环境中开展掘进工作就要借助自动化器械。在掘进中使用自动化器械能够为煤矿的挖掘、装运、运输提供途径。煤巷掘进过程中必不可少的设备是掘进机，掘进机是开拓煤巷、保证采煤运输正常进行的设备。掘进机的自动控制系统包括自主定位、自动截割、自动纠偏等，通过集成液压、机械、电子等技术实现掘进机的自动化运行，在其自动运转的过程中，需要人员进行简单操作，极大地提高了挖掘煤巷的工作效率。中国地域辽阔，地质条件复杂，对自动化掘进机适宜的生产运作条件展开研究分析具有重要的意义。1.2运输自动化技术。煤巷掘进工作中需要对产出的废料和土石进行向外运输，保障煤巷畅通，为煤巷的进一步挖掘和开拓提供条件。同时，在掘进工作中开展运输自动化也能为煤矿挖掘工作的煤矿运输提供物质设施条件基础，保证物料运出和输入，提高生产作业的效率。随着技术进步，皮带集中控制系统已经在煤矿掘进工作中得到应用，为煤矿掘进过程中物料的有效运输提供了保障。而随着工作量进一步加大，可以将新技术运用到皮带集中控制系统中，对运输胶带进行设计加工，使用底带运输施工材料，保障生产运作正常进行。煤矿掘进工作中，安全性能是煤矿建造的一个主要方向，因而对支护材料的需求也会进一步加大，采用底带运输能够为材料运输提供有效途径。1.3安全保障监控技术。煤矿的安全性是企业和国家关注的一个重要因素，保障煤巷的安全和可操作性能够为煤矿企业正常运作提供基础条件。受环境因素和设备因素的影响，煤巷可能存在安全隐患，对煤巷的环境的监测分析和对设备的检修维护都是保障安全的重要方面。通过操作设备和机器对煤矿的空气、湿度等环境做出数据测量，并分析得到的数据，判断煤巷是否适宜进一步施工和开拓。煤巷中的环境存在极大的不确定性和危险性，因而对环境的检测工作要实时进行，保证煤矿掘进过程中的安全。其中，安全检测主要从煤巷粉尘、煤尘、瓦斯及掘进工作带来的震动方面进行监控，确保检测数值在合理施工范围内。同时通过机械设备自身的反馈系统监测设备的使用和老化情况，保证施工设施安全无害[2]。1.4信息传输技术。煤矿掘进工作施工现场的情况存在多发性和不可预测性，指挥者对施工煤巷中的情况往往不能及时了解和把握，这极大地影响了煤矿掘进工作的施工效率和安全性。因此，需要对煤矿中的信息传输机制做出改进，提高施工者与指挥者之间的信息反馈交流的效率。随着科技进步，以太网在工业施工过程中的信息传递方面起到了极其重要的作用，在恶劣的环境下，以太网也能提供及时、有效的信息传输机制，为施工过程中信息的传输提供传输载体，满足工业施工过程中对自动化系统快速、准确、实时的信息传递的要求，将施工现场的各种环境数据和设备状况及时反映给指挥者，便于指挥人员对施工进程和施工方案做出判断，保证正常掘进工程进行。

2自动化技术在煤矿掘进工作中的应用

2.1自动化技术在掘锚系统工作中的应用。煤矿掘进工程的施工地常存在地质条件和地质特征多变、复杂的现象，给工程施工带来不可预测的安全风险。因此，煤矿掘进工作中对煤巷的安全性能的保障是煤矿施工的重要方面。利用自动化技术，施工者可以在施工过程中加强对煤巷的养护和安全检测，分析煤巷的承力能力和建造结构，保证煤巷稳定和坚固。而与煤巷的承载结构密切相关的掘锚系统的稳定是自动化技术研究分析的重点。为了加强稳固顶板的支护作用，采用自动化掘锚系统对支护结构进行建构和装配，节约了人力物力，对提高工作效率和保证煤矿施工的安全性具有重要意义。2.2自动化技术在锚杆保护工作方面的应用。煤矿掘进工作中不可避免的问题是煤矿中的瓦斯泄露风险，瓦斯泄露可能产生爆炸，造成严重的人员和财产伤害，因此，加强煤巷的坚固和稳固性能对煤矿掘进工作具有重要的意义。而锚杆支护的精细自动化技术为煤矿施工的效率和安全性能提供了保障。自动化技术依据锚杆采集信息，将获得的数据进行反馈，参考合理数据，对掘进机的工作做出相应调整，满足掘进工作中对生产安全可控的要求，也节省了施工成本，带来更高的生产效益[3]。2.3自动化技术在信息传递工作中的应用。煤矿掘进工程中常出现施工地地质条件多变、复杂、难以预测的情况，指挥人员需要对煤矿中的情况进行实时监控和判断，但信息传递的效率由于距离和空间的影响极易产生信息失真、信息遗漏的问题，对施工过程中的施工方向和施工进程造成影响。因此，施工中可以采用高效率的信息传递方式。为适应施工现场环境复杂、对信号干扰程度大的情况，可以选择PPPOE技术为主的自动化信息交流系统，保证信息传输效率和信息传递渠道的高效性和真实性，使煤矿掘进工作快速进行和按时完成。2.4自动化技术在物品传输工作中的应用。物品物料运输环节是煤矿掘进工作中的重要方面，高效的煤巷环境要求及时排除杂物和废弃物料，并及时运入相关的施工设备，因此，保证物资运输高效是实现施工整体进程高效运转的前提。在煤矿施工工作常用的皮带集中控制系统的基础上进行改造和装配，使皮带集中系统自动运行，并对运输的物料和自身的运作情况进行数据反馈，为正常的运输生产和工程施工提供有效的信息，保证工程正常进行。自动化技术能够提高运输设备的工作效率，并产生有效的信息反馈机制。2.5自动化技术在监控预防工作中的应用。在煤矿掘进过程中，施工设施产生的震动、噪声、放热等问题都会对煤巷中的环境产生一定影响，使原有的自然环境发生变动，甚至可能产生严重的施工事故，造成生命财产安全的损失。因此，需要对施工设备的工作情况和煤巷中的环境数据进行监督和记录，以作为指挥施工进程的依据，同时信息在自动化施工设施之间进行反馈流通，对施工中的操作进行调节，保证施工正常进程。将反馈所得的数据利用以太网络等进行传递，使施工数据信息对施工工作展开调节，实现数据信息的指导性作用。

3结语

通过建立掘进工作面自动控制系统模型，能够对煤矿挖掘工作中的自动化技术应用有更加具体实用的了解，对系统的应用范围与计划做出进一步规划，能够确定自动化在煤矿挖掘中的应用技术。主要针对煤矿掘进工作中常见的自动化技术和自动化技术在煤矿掘进中的应用展开讨论，希望能对相关工作者提供参考和借鉴。

作者:申永红 单位:同煤集团燕子山矿

参考文献：

［1］王苏彧，杜毅博，薛光辉，等.掘进机远程控制技术及监测系统研究与应用［J］.中国煤炭，2013，39(4)：63-67.

［2］刘丹彤.煤矿自动化发展现状及应对策略分析［J］.企业改革与管理，2014(20)：137.

［3］张宇，佟鑫.机械自动化在煤矿中应用的发展［J］.企业文化（中旬刊），2013(11)：132.