導(dǎo)語：煤礦采煤技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著采煤技術(shù)的發(fā)展，煤礦開采的效率和安全性得到了大幅度提高。采煤技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵在于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了煤礦開采的機(jī)械化。分析了采煤技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，探討了自動(dòng)化技術(shù)在采煤中應(yīng)用的關(guān)鍵，可以為認(rèn)識(shí)采煤技術(shù)的發(fā)展提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：煤礦；采煤技術(shù)；自動(dòng)化技術(shù)

近幾十年來，煤礦采煤技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是煤礦開采的效率和安全性大幅度提高，對(duì)工人的需求量越來越少。采煤技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵在于電氣自動(dòng)化和機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的集中控制[1-2]。目前，采煤技術(shù)正朝著智能化方向發(fā)展，盡力實(shí)現(xiàn)煤礦的無人化開采，從而突破綜采技術(shù)的產(chǎn)量瓶頸。自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在綜采中的方方面面得到了應(yīng)用，極大地提升了煤礦開采的效率。本文從煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀入手，探討了自動(dòng)化技術(shù)在采煤中應(yīng)用的關(guān)鍵。

1煤礦開采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

中國(guó)煤礦多是井工開采，露天開采較少，這導(dǎo)致煤礦開采技術(shù)多集中于井工開采方面。由于中國(guó)的煤礦賦存條件比較復(fù)雜，多采用長(zhǎng)壁采煤技術(shù)，主要有炮采技術(shù)、普采技術(shù)和綜采技術(shù)。下面將對(duì)這幾種技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行具體的分析。

1.1炮采技術(shù)

炮采技術(shù)，全稱“放炮采煤技術(shù)”，其主要是通過在煤壁上鉆眼安放炸藥爆破的方式來實(shí)現(xiàn)煤層的開采。在采煤過程中，需要人工裝煤，即工人用鐵鏟或鐵鍬將崩落的煤體鏟到輸送帶上，裝煤時(shí)工人的勞動(dòng)量極大；采用單體液壓支柱來支護(hù)頂板，支護(hù)的強(qiáng)度低，移架時(shí)需要全人工作業(yè)。炮采技術(shù)的工人勞動(dòng)量非常大，整個(gè)過程需要大量的工人，包括打眼、裝煤以及移架等工藝。可以說，炮采技術(shù)的機(jī)械化程度非常低，對(duì)煤層的開采效率非常低。炮采工作面的年產(chǎn)量通常只有幾十噸，而且開采時(shí)的安全條件也非常差。這種開采技術(shù)目前只有少數(shù)的地方煤礦還在應(yīng)用。

1.2普采技術(shù)

普采技術(shù)，全稱“普通機(jī)械化采煤技術(shù)”，其主要是采用采煤機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層的開采。這項(xiàng)技術(shù)的主要特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了破煤的機(jī)械化，但是在頂板支護(hù)時(shí)仍然采用單體液壓支柱，工人并沒有真正從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來。由于采煤機(jī)的割煤速度快，而單體液壓支柱重新支護(hù)頂板的速度較慢，普采技術(shù)相較于炮采技術(shù)效率并沒有得到很大的提升。一般地，普采工作面的年產(chǎn)量在幾十萬噸到一百萬噸左右?？偟膩碚f，普采技術(shù)實(shí)現(xiàn)了煤層開采的半自動(dòng)化，即實(shí)現(xiàn)了裝煤的自動(dòng)化，但頂板的支護(hù)還需要大量的人工來完成。這種開采技術(shù)在地方煤礦得到了普遍的應(yīng)用。

1.3綜采技術(shù)

綜采技術(shù)，全稱“綜合機(jī)械化采煤技術(shù)”，其主要是采用大功率采煤機(jī)來割煤、采用液壓支架來支護(hù)頂板，實(shí)現(xiàn)煤層開采的全自動(dòng)化。這項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)是將工人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來，極大地提高了煤層開采的效率，其關(guān)鍵在于綜采液壓支架的應(yīng)用。在采用液壓支架后，對(duì)頂板的支護(hù)強(qiáng)度和支護(hù)密度更高，極大地保證了作業(yè)空間的安全性。目前，綜采技術(shù)是中國(guó)煤礦開采技術(shù)發(fā)展的主要方向，經(jīng)過多年的發(fā)展又衍生出大采高技術(shù)（采用超高的液壓支架）、放頂煤開采技術(shù)（采用放頂煤支架），極大地豐富了綜采技術(shù)的內(nèi)容。一般地，綜采工作面的年產(chǎn)量可以達(dá)到幾百萬噸，也有少數(shù)的綜采工作面可以達(dá)到幾千萬噸。綜采技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了開采的效率，還有助于實(shí)現(xiàn)煤礦的節(jié)能減排。

2自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵分析

自動(dòng)化技術(shù)代表了最先進(jìn)的生產(chǎn)力。只有在采煤中高效應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，才能充分發(fā)揮采煤技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。從目前的情況來看，只有綜采應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)。綜采中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的具體體現(xiàn)為使用了液壓支架的電液控制系統(tǒng)和現(xiàn)在正在應(yīng)用的智能化開采技術(shù)。下面將重點(diǎn)分析自動(dòng)化技術(shù)在這兩方面應(yīng)用的關(guān)鍵。

2.1液壓支架的電液控制系統(tǒng)

綜采技術(shù)的高產(chǎn)高效可以說歸功于液壓支架的應(yīng)用。在工作面回采過程中，頂板的管理十分重要。在采用液壓支架后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板的全自動(dòng)化管理。當(dāng)采煤機(jī)切割完煤層后，電液控制系統(tǒng)（見圖1）能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓支架的升降，并使液壓支架跟隨采煤機(jī)，從而使整個(gè)回采過程能自動(dòng)循環(huán)。液壓支架狀態(tài)的自動(dòng)控制是綜采工作面正常生產(chǎn)的核心。在回采過程中，液壓支架的主要行程有降架→移架→升架，降架是通過將液壓支架中的液壓油抽出實(shí)現(xiàn)的，移架是由采煤機(jī)拖動(dòng)的，升架是液壓支架到達(dá)指定的位置并進(jìn)行切頂支護(hù)，即向液壓缸中注入液壓油提供對(duì)頂板的支撐力。液壓支架的狀態(tài)控制不僅要求具有較高的準(zhǔn)確性，還要求具有極高的效率[3]。在采用液壓支架電液控制系統(tǒng)后，整個(gè)液壓支架的行程可以在幾十秒鐘內(nèi)完成，而且準(zhǔn)確度極高。先進(jìn)的液壓支架電液控制系統(tǒng)是綜采工作面持續(xù)高產(chǎn)運(yùn)行的關(guān)鍵。

2.2智能化開采技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、智能化設(shè)備在煤礦開采中的應(yīng)用，能夠有效地緩解煤礦開采的人工壓力，減少工人的勞動(dòng)力輸出。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)采煤過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和存儲(chǔ)，計(jì)算機(jī)自身具有較小的體積，消耗較低的功率，能夠在煤礦自動(dòng)化開采中得到有效的應(yīng)用，從而提高煤礦自動(dòng)化開采的水平。綜采技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)到了末期，煤礦開采的產(chǎn)量已經(jīng)不能進(jìn)一步提高。為此，在綜采技術(shù)的基礎(chǔ)上又逐步發(fā)展了智能化開采技術(shù)?？梢哉f，智能化開采技術(shù)是綜采技術(shù)的高級(jí)階段，其主張實(shí)現(xiàn)煤礦開采的全自動(dòng)化控制，進(jìn)一步減員提效。這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)的自動(dòng)化控制。采煤機(jī)的自動(dòng)控制是一項(xiàng)復(fù)雜的過程，主要是因?yàn)椴粌H要對(duì)采煤機(jī)的方位進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，還要對(duì)采煤機(jī)的切割高度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。對(duì)采煤機(jī)的方位進(jìn)行自動(dòng)控制的目的是防止采煤機(jī)跑偏，不利于采煤機(jī)的安全作業(yè)[4]。通過各種傳感器采集采煤機(jī)的實(shí)時(shí)位置信息，并通過視頻監(jiān)控技術(shù)實(shí)時(shí)觀測(cè)，從而獲得準(zhǔn)確的采煤機(jī)的方位調(diào)整方案。采煤機(jī)切割高度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層厚度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并進(jìn)行處理，而這可以通過各種探測(cè)器來實(shí)現(xiàn)?？傊?，要想實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的自動(dòng)化控制，必須要綜合運(yùn)用各種信息化技術(shù)，使之與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合。

3結(jié)語

煤礦開采技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展和市場(chǎng)的選擇，已經(jīng)日趨成熟，其中最重要的體現(xiàn)在于采煤技術(shù)的自動(dòng)化水平逐漸提高。由炮采技術(shù)的純手工化到普采技術(shù)的半自動(dòng)化再到綜采技術(shù)的全自動(dòng)化，采煤技術(shù)經(jīng)歷了很長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展。綜采技術(shù)已經(jīng)較好地融合了自動(dòng)化技術(shù)，具有較高的效率，其中一個(gè)重要的體現(xiàn)是液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用。目前，綜采技術(shù)正在朝著智能化開采的方向發(fā)展，其關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的自動(dòng)控制。希望所分析內(nèi)容可以為認(rèn)識(shí)自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)：

［1］張士通.淺談煤礦采煤技術(shù)的發(fā)展與自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵分析［J］.中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2020，40(22)：156-158.

［2］馬貴生.自動(dòng)化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用分析［J］.科技資訊，2020，18(30)：69-71.

［3］曹路遠(yuǎn).淺議煤礦的自動(dòng)化開采技術(shù)［J］.中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2020，40(13)：221-222.

［4］高峰.我國(guó)煤礦開采機(jī)械裝備及自動(dòng)化技術(shù)新進(jìn)展［J］.當(dāng)代化工研究，2020(12)：4-5.

作者：王穎清 單位：晉能控股煤業(yè)集團(tuán)軒崗煤電有限公司劉家梁煤礦