煤矿综采工作面智能化技术探讨

皖北煤电恒源煤矿生产准备区，安徽皖北235162

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简要探讨。

关键词：煤矿；综采工作面；智能化技术； 1 智能化综采工作面技术特征

基于智能综采工作面的技术特点，主要体现在以下几个方面：一是液压支架的智能控制。这部分主要包括多个方面，例如监测和控制支座与围岩的连接，长期观察表明可以确保综采过程的基础，达到智能调节。最重要的是，可以改变过去传统的喷洒方式，达到智能操作的效果。第二，在自主定位过程学习和智能操作的轨迹下，也可以有效避免过程中的一系列安全隐患。第三，所应用的工作台面运输设备的最大特点在于具有电气软启动和负载特性，同时在实现故障目标诊断的同时，可以获得有效的通讯控制和自动控制。

2 煤矿综采工作面智能化技术影响因素分析

设备是综采工作面智能化技术应用和作业过程中的主要影响因素。综采工作面作业对设备的运行稳定性有一定的要求，要求其具备较高的自动化水平。在煤矿开采过程中，工作人员需要对机械进行监测，以便于出现问题后第一时间报警和自动修复。依照工作经验逐渐形成机械记忆，进而完成切割任务，最终达到自动化跟机的目的。此项技术必须要及时获取综采工作面的运行状态信息，掌握具体的监控延迟时间和视频动态效果信息，确保智能化技术整体的精确度达到合格

的标准。工人自身的操作水平也是综采工作面智能化技术应用的主要影响因素。在应用智能化技术之前，应明确煤层和岩层之间的差距，模拟大脑和感官来进行智能化开采作业，扩大开采技术的应用范围，并将其潜力充分开发出来。技术人员应加强对自身管理能力的培养，积极学习新型管理模式和方法，进而完成远程操作管理的工作任务。煤矿综采工作面智能化技术在一定程度上会受到施工环境的影响，具体来讲，主要包括顶板、底板、瓦斯浓度等。应用智能化技术可以显著降低安全事故发生概率，提供安全开采环境和条件。

3 煤矿综采工作面智能化技术 3.1 支架防撞技术

主动安全防撞系统可以安装在采煤机上，属于感应装置，可以提前向采煤机发送视听警告信号。雷达检测和机械防撞的主要功能是结合雷达检测技术检测采煤机滚筒附近的障碍物，如果系统在采煤机操作前检测到障碍物，采煤机操作将暂停并待机，相关工作人员及时进行解决。操作原理是基于剪切机的平稳运行，即系统状态不工作，当采煤机即将接近采矿设备、液压支架或工人时，系统会发出警报。如果驾驶员在发出警告后没有采取加速/减速制动等具体措施，系统的紧急制动系统可以自动启动以避免碰撞。

3.2 视频监控技术

综合开采面模拟开采系统增强虚拟现实技术，构建三维真实开采环境，模拟作业过程设备和采煤全过程，系统可与操作者互动，实时穿越所有空间，达到系统仿真的全部范围。如：图1所示。该系统可以确定空间状态、管理物体的运动、识别物体、输入和处理信息集、模拟自然现象、识别物体等。该系统的一个显著特点是构建了一个非常接近的三维环境。结合计算机在实际挖矿状态下，显示当前挖矿状态，一组设备运行参数，各种设备动态渲染，生产系统当前状态规划等。实现了各类设备开采参数的评价和优化目标，这是生产系统的基础。

图1 视频监控系统

3.3 记忆学习

在这个过程中，操作者通过采煤机的遥控器来完成对煤炭的演示切割，所以教学是手动完成的，在这个过程中，可以根据采煤作业的具体情况开发套装，通过一个循环完成相应的煤矿作业。在采煤作业中，操作者必须根据具体情况，科学地调整采煤作业所用滚筒的高度，在具体调整时，必须进行适当的调整，以保证调整的合理性和顺利进行后续的煤炭开采作业。考虑各种因素的影响，如液压支架的运动速度、刮板输送机的承载能力、采煤机的牵引速度等。在采煤过程中，可以通过应用性能好的采煤机进行记忆切割，记忆数据可以根据剪切位置和方向的不同段进行。

3.4 井下数据分析系统

数据分析是现阶段智慧采煤和智能开采最重要的任务之一。目前煤矿智能化开采的进程主要涉及8个子平台。因此，数据分析非常重要，无论是从技术角度还是从实际操作和具体操作层面来看。同时，智能采煤过程中呈现的逻辑模块需要从众多传感器中获取煤矿的具体数据和信息，工作人员必须利用这些信息和数据来高效地分析开采规律。我们进行综合分析以适应智能采矿的各种环境。综上所述，在当今的煤矿开采过程中，准确的信息和数据分析系统可以有效地支持员工更加清晰、全面地了解在煤矿开采过程中面临的困难和问题，也可以进行针对性的解决。

4 煤矿智能化开采技术展望 4.1 实现工作面规划开采

要科学识别煤层分布，有效确定矿区位置，利用智能开采技术的煤矿分布分析系统，确定在开采过程中能否实施良好的施工方案。可以检查所有的采矿路线是否与智能采矿设备兼容。一般来说，在规划开采过程中，需要科学控制基础地理信息的开采面，在开采过程中实时获取推进位置的位置信息，可以通过以下方式实现。地理信息系统与配套推进测量系统的组合识别技术，可确保在采矿作业过程中位置控制的前提下，有效、准确地实施规划设计。

4.2 自动化和人工辅助操作系统

双控机制自动化系统可以解决施工人员大部分危险、低效和劳动密集型的工作，提高实际生产效率，但自动化技术往往受到许多不确定因素的影响，不可避免地会出现一些问题。因此，应该能够配合人工辅助操作系统，实现运行过程中的人工监控机制，可靠地发现各种问题，及时反馈相关信息，实现持续优化改进机制。

4.3 智能机器人集成设备

机器人生产工作可以增加劳动力短缺的，同时提高整个工作过程的安全性，实现高效准确的施工工作。智能机器人集成技术是实现整个采矿工作流程的全程无人化，所有工作步骤都准确无误。以规范的操作流程完成，实现工作发展的整体进度。

结束语

综上所述，在煤矿开采过程中，应用现代信息技术能够有效提高其智能化和自动化水平。设备、技术和环境是影响综采工作面作业效率的主要因素。煤矿企业需要加强对视频技术、识别技术和测量技术的应用，在设备研发方面投入更多的资源，为高效采矿提供可靠保障。

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