谈煤矿采煤技术的发展与自动化技术应用

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【摘 要】文章结合采煤机在煤矿开采上的应用现状及综合机械化采煤技术概况，详细说明了利用电气自动化技术，可以发挥机电一体化作用，对建设高效高产矿井，实现现代化煤矿具有重要作用。

【关键词】煤矿企业；自动化技术；设采煤备

近年来，随着计算机技术的不断发展，煤矿生产的自动化程度也越来越高，这对煤矿企业的生产也起到了很大的推动作用。电气自动化技术是保证煤矿企业信息化建设与运行的重要技术，只有在煤炭生产中不断加强对采、掘、运、装备等先进的自动化技术装备的应用，才能使电气自动化技术在煤矿开采中发挥出应有的作用，不断提高煤矿企业的综合生产力。

1.采煤机国内外应用现状

在国外一些发达国家液压支架电液控制系统得到了普遍的应用，综采工作面实现高效高产关键的技术设备是液压支架电液控制系统。在煤矿开采中对电气自动化技术的充分发挥是今后我国采煤行业发展的必然方向，目前我国从煤矿的经济条件、效益和技术等现实情况出发，电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面，年产600万t以上的煤层较薄高效开采工作面及放顶煤工作面。

2.综合机械化采煤技术概况

2.1综合机械化采煤的主要设备

刮板输送机是综合机械化采煤工作面的主要运输设备，除了运送煤之外，还可作为采煤机械的运行轨道、液压支架移动的支点，可以固定采煤机有链牵引的拉紧装置和无链牵引的齿轨，并有清理工作面浮煤，放置电缆、水管、乳化液胶管等功能。

2.2装备主要特点

主要特点是总体结构为多电机横向布置，牵引方式为机载式变频调速销轨式无链牵引，采用双电缆供电，以计算机操作、控制并用中文显示运行状态、故障检测。具体特点有以下几方面：1）主机架为整体或分体框架式铸焊结构，其强度大、刚性好，各部件的安装均可单独进行，部件间没有动力传递和连接，该机上所有切割反力、牵引力、采煤机的限位、导向作用力均由主机架承受。2）摇臂为悬挂铰接与主机架相连接，无回转轴承及齿轮啮合环节，摇臂功率大，输出轴转速低。3）牵引采用销排式无链牵引系统，牵引力大，工作平稳可靠，使采煤机能适应底板起伏较大的工作面。4）采用计算机控制，系统简单可靠，对运行状态随时检测显示，运行状态、检测内容全部中文显示，适应国内煤矿使用。

2.3综合机械化采煤主要工艺类型及使用条件

综合机械化采煤工艺主要有短壁综采、长壁综采、缓和长短壁综采3种类型，下面进行具体介绍：1）短壁综采应用基于2个条件，即上、下端头的综采工作面快速作业达成和回采巷道机械化快速挖掘前进的达成。这种采煤工艺适用于缓倾斜中厚及厚煤层开采的中小型矿井，以及大型矿井回采块段小、不适宜布置长壁综采工作面开采的煤层。2）长壁综采是近10年巴兰布矿利用中国综采成套设备获得良好效益的采煤法，其工作面巷道布置仅有回风平巷、运输平巷和开切眼，通风系统完善良好。一般来说，加大综采工作面的长度，增加采煤机割一刀的煤量，相应地可减少工作面斜切进刀及端头作业等工序对生产的影响时间，就能获得较高的产量。确定综采工作面的合理长度，一般以工作面日产量最高或吨煤成本最低为标准，制约工作面长度的主要因素是工作面地质条件和刮板输送机的铺设长度。3）短长壁综采是回采煤柱的新式采煤法，是在已掘巷道巷柱式开发区内用综采成套设备设置长壁工作面。中国中小型煤矿由长壁综采取代巷柱式开采具有重要价值。

3.采煤机自动化技术在煤炭生产中的应用

3.1煤炭机械化程度有待提高

20世纪，我国的煤矿电气自动化技术取得了较大发展，在煤矿的各个部门及煤炭生产工艺流程中的各个环节都已经运用了电气自动化技术，并且自动化水平一年比一年有所提高，技术进步突飞猛进，但与国外先进的煤炭生产技术相比还是相差甚远。如何能进一步发展自动化技术，提高煤炭工业的机械化程度，是煤炭领域技术人员需要认真考虑的一大问题，我们必须采取走出去引进来的思路，不断学习国外的先进技术，积极关注国外高新技术的发展趋势，将那些在煤矿井下工作环境中适用的高新技术运用到煤矿电气自动化产品上，以促使煤矿现代化的实现。

3.2电气自动化技术能够提高采煤生产效率

目前，采煤生产中的自动化系统已经非常智能，例如出现了采煤机自动运行控制系统，采煤机的工矿在线监测、传输和显示系统，故障预报及诊断、专家诊断系统，综采工作面装备远程监控系统和采装备液压支架等。采煤机的远程监控和综采装备液压支架可以通过自动化系统达成，例如采煤机根据变化的煤层达成自动割煤及根据煤层的软硬对采煤速度进行自动调节，对各受力点的状态和动态监测综采液压系统压力进行检验并完善，对支架推移输送机的拉移自动进行调节，面对问题能够非常智能的做出正确的判断等。此外，在煤矿项目的调研、选型工作方面，自动化技术应用可以提高其工作效率和技术精度。

3.3电气自动化技术的应用能够释放煤矿劳动力

近年来，随着计算机技术的进步，计算机技术大量运用于煤炭自动化技术当中，煤矿工人的体力劳动大大减轻。电气自动化的核心装置是计算机，而计算机有非常强的存贮和运算能力，且功耗和体积较小，非常适合于工作空间不大的煤矿电气自动化产品，从而使煤炭行业的自动化程度不断提高。相应地出现了一批高科技水平的煤炭机电设备，如具有通信功能的煤矿电气自动化产品等。如今的煤矿电气自动化设备能够判断周围环境的状态，能够让设备保持最优的状态并对环境自动适应，同时能及时准确地对采集的参数进行分析，然后诊断故障，再对这些诊断结果进行分析，以此预测以后工作过程中的故障。在比较恶劣的工作环境下矿用传感器也能进行信号的测量，并且具备自我调节、自诊断、自校正以及状态识别等功能。

4.结语

总之，电气自动化对煤矿企业的生产具有至关重要的作用，在煤炭资源如此稀缺的今天，企业需要不断创新技术，为我国煤矿开采事业的发展保驾护航，增强煤炭企业可持续发展和整体竞争力。