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1、智能化综采工作面在谢桥煤矿的应用摘要：随着产业结构的逐渐调整和升级，煤炭行业对开采技术进 行了创新和优化，其中主要是以智能化和自动化为方向进行了深入研 究和探索，为煤炭行业的顺利转型提供了基础条件。目前，综采工作 面是智能化技术发展和应用的重点对象。为了推动煤炭行业实现高度 智能化和无人生产作业的发展目标，必须要对相关技术与设备进行充 分研究，促进煤炭行业可持续发展。下面本文就煤矿综采工作面智能 化技术进行分析。关键词：煤矿；综采工作面；智能化技术引言淮河能源控股集团谢桥矿12324 智能化2.0 版工作面的建设，紧 紧围绕智能矿井建设工作目标，以技术创新为引领，坚持“四化融合 七措并举”,持
2、续推进生产方式转变。该面通过智能化建设，本着 “少人则安、无人则安”的目的，把职工从艰苦的环境和繁重的体力 劳动中解放出来，工作面全部用工98 人，生产班单班用工12 人，实 现了“减人提效”，为矿井采煤技术升级发展奠定了坚实基础。一、智能化综采工作面的应用价值伴随综采自动化采煤技术应用频率的逐步提升，成熟技术使用状 态支持下使得人工开采工作获得了全面替换条件，继而将工人数量缩 减，并同时将其工作强度大幅度降低。处于自动化作业状态，工人能 够保证开采工作的监控实时性，为后续方案落实环节的及时调整提供 基础条件，保证开采环节的准确性。若发现在设备运行环节存在不正 常运行现象，则能够保证终止工作的
3、及时性，以免对设备与人员造成 损伤。再加上现代化控制系统的应用，对各类数据予以计算的速度极 快，并自动化存储相应数据，为后续工作推进提供基础条件。相较于 人工开采环节，无论是管理效果还是进度把控效果，均有明显提升， 即使在面对复杂煤矿开采条件时，也能够在高精尖技术与设备的支持 下实现预期开采目标，从根本上提高资源利用率。二、智能化综采工作面的应用情况12324 工作面是谢桥矿首个2.0版智能开采工作面。该面于2021年2月15日 中班试生产，边生产边进行智能化设备的安装调试，历经2个月左右 时间，4月15日实现该面2.0版智能化所有预期功能，并于4月30 日通过煤业公司智能化项目建设验收，2.
4、0版智能化功能已全部实现, 具备圆班回采10刀、日产9000吨，年产300万吨的生产能力。图1 12324智能化2.0工作面安装调试过程12324工作面2.0版智能化由云台视频监控系统、工业环网通信系统、电液控制系统、乳化泵站液压保障系统、记忆截割系统、惯性 导航系统、集成集控系统共七大部分组成。2.1云台视频监控系统该系统通过配置68 台自动跟机旋转的云台高清监控摄像头（工作 面内每 4架一个，固定岗位、关键区域全覆盖），实现了施工区域的 无死角连续监控，为远程操控提供视频保障。2.2 工业环网通信系统该系统通过在面内组建独立万兆环网，并接入矿井现有工业环网 万兆接口，实现高速数据低延时传输
5、（延迟时间不超过 500ms）。2.3 电液控制系统该系统由阀组、控制器、驱动器、隔离耦合器、电源箱及各种传 感器构成。实现支架的本架、邻架、隔架、遥控、急停、本架闭锁、 成组控制功能，并具备支架自动补压、自动反冲洗、声光报警、自动 跟机功能（包括工作面中部自动跟机及两端头自动斜切）。2.4 乳化泵站液压保障系统该系统由水处理装置、自动配比装置、乳化泵各种传感器（水位 传感器、压力传感器、浓度传感器、温度传感器）组成，具备水箱自 动加水、乳化液自动配比、高压自动反冲洗、多泵联动智能控制自动 补压功能，并入工业环网通信系统，实现泵站的无人值守。2.5 记忆截割系统该系统通过煤机各种传感器（摇臂编
6、码器、牵引编码器、倾角传 感器、俯仰角传感器），在学习模式下全程记录人工示范割煤时的煤 机速度、摇臂状态、煤机位置等参数，在下一刀记忆割煤时通过记忆 回放，实现无人记忆割煤。2.6惯性导航系统该系统由三坐标光纤陀螺仪、CPE模块、无线定位基站构成。割煤时惯导系统测量出采煤机的行走轨迹，通过无线基站将测量数据上 传至顺槽集控中心进行分析，计算出每架支架的移架行程后，再下发 移架指令给支架控制器，指导自动跟机移架，实现工作面自动找直。2.7 集成集控系统各设备工况数据经由通信系统传输至顺槽及地面调度集控中心， 操作人员可实时监视设备运行状况，并可下达乳化液泵站、皮带机、 破碎机、转载机、刮板机、采
7、煤机、液压支架等设备的操作指令，执 行分机操作或“一键启停”。三、提升综采工作面智能化技术应用效果的相关措施3.1工作面采煤路径规划及设备群协同推进采煤机进刀方式直接影响到工作面的产量和效率,因而要根据采煤 机的实际能力,选择合适的采煤机进刀方式,缩短工作循环周期,提高 综采工作面产量。研究长壁工作面的各种斜切进刀开采工艺,确定单 向割煤中部斜切进刀方式割煤工艺和双向割煤端头斜切进刀方式割煤 工艺影响因素和影响因子,并给出相应的算法。采用精准时序调控技 术,减少快速跟机过程的丢架现象,保证综采工作面装备群有序、高效 推进。研究建立工作面液压支架带压移架工况力学模型,得出移架过 程中所需推力与各
8、参数之间的数学关系,分析推移千斤顶所需推力随 煤层倾角、支架与顶底板的摩擦系数、顶板压力的变化规律,保证工 作面装备群协同有序推进。3.2 加强采煤工作人员安全教育为提升煤矿采煤技术与安全管理有效性，需要加强对采煤工作人 员的安全教育培训工作。在培训过程中，应注重理论结合实践，提高 采煤工作人员的安全生产意识，加强先进采煤操作技术的培训，并确 保其能够有效落实相应的采煤安全管理措施，更好地保证采煤安全。 还应积极引入一些专业的煤矿开采安全管理人才，通过适当提高待遇 建立完善的绩效激励机制，同时适当提高人才招聘门槛，从而更好地 保障人才引入的专业性，提出一些建设性的采煤安全管理建议，提高 采煤安
9、全管理有效性，促使采煤安全管理队伍不断壮大，更好地发挥 出采煤安全管理的价值。还要加强对现代化采煤技术设备以及信息资 料的管理，一方面，注重结合采煤生产实际，加强煤矿开采技术资料 保管工作，保障采矿施工图纸与采矿设备图纸完整性与真实性，便于 安全管理人员结合相应资料，深入了解把握煤矿矿井情况，为后续安 全管理措施的制定提供良好支持；另一方面，还应加强对煤矿开采机 械设备运行情况的检测，及时处理设备运行故障问题，确保相应设备 安全稳定运行，更好地保障采煤技术的实施与采煤安全性。工作面进 行自动化割煤设置后，支架会自动进行追机和移架作业，因此作业人 员需注意工作面支架声光报警装置的运行情况，并与运
10、行中的设备需 保持足够的安全间距，防止发生事故。简而言之，对煤矿智能化开采模式和技术路径的分析，有效地促 进了企业对煤炭智能化开采模式的实施，更加明确地掌握了相关技术 与概念，保证在煤炭行业开采过程中先进智能化技术的合理使用，提 高了我国煤炭开采的效率与质量，提高了经济效益，保障煤炭生产的 安全性，降低了工作人员的劳动量，具有非常重要的意义。参考文献1 周生斌，张晋冬.试论煤矿综采工作面智能化开采J.当代化工 研究,2020(09):55-56+2572 郭金刚，李化敏，王祖洸综采工作面智能化开采路径及关键技 术J.煤炭科学术 2020(15):321-323.3 王国法，庞义辉,任怀伟.煤矿智能化开采模式与技术路径J. 采矿与岩层控制工程学报，2020(06):195-196.
