我国煤矿采掘设备现状分析及发展建议

我国煤矿采掘设备现状分析及发展建议
摘要：煤炭是我国的能源主体内容，一直都位于我国能源使用的榜首位置。

但是煤矿的开采往往需要深入地下几百米、甚至几千米的地方进行煤炭资源的采集挖掘，对于下矿的工作人员安全带来极大的安全威胁。

而且，煤矿事故一旦发生，矿井下的工作人员能存活的几率非常的低。

即使现在的煤矿已经采用了自动化技术，但仍然需要工作人员下井进行操作。

本文主要就我国煤矿采掘设备现状分析及发展建议进行分析，并结合快速掘进实例研究提出一些个人观点，以供参考。

关键词：工作面；自动化采集；设备应用策略
随着科技发展，煤矿的工作技术也逐渐的提高。

煤矿中采掘工作面的自动化控制技术使用能有效的提高煤炭的开采率，不但能确保工作人员的人身安全，还能提高工作面的回采率。

本文是对煤矿采掘工作面技术与采掘设备应用以及改进的探究。

1煤矿采掘工作面自动化技术应用的重要意义
1.1提高人员安全性
煤矿采掘工作面自动化技术的应用，在一定程度上能大幅度的提升工作人员的安全性。

在传统的煤矿工作内容中，煤矿的生产过程是非常艰苦的，矿井工作人员通常需要下到矿井的最深处进行操作开采工作，然而矿井下面的危险和事故也是非常难以预料的。

矿井事故大部分是地下水洪流、矿井塌陷等，这些事故让矿井下的工作人员生存几率达到了最低，而煤矿采掘工作面自动化技术的应用，不但能很好的解决这个问题，还大大的降低了矿下工作人员的工作强度，在一定程度上提高了工作人员的生存几率。

1.2提高开采效率
煤矿采掘工作面的自动化技术应用，另一个重大的意义就是在一定程度上改变了煤矿事业中的开采方式，提高了煤炭的开采效率，为煤炭企业创造更多的经济效益。

这都是因为煤矿采掘工作面自动化技术的应用，不但实现了煤矿人力资源的配置优化，提高相同单位时间内煤炭的生产量，还能有效的减少人力操作产生的采掘偏差，改善煤炭开采的质量。

进而提高煤炭的开采效率情况。

2煤矿采掘工作面的技术现状分析
2.1自动化开采技术的发展现状
煤矿采掘工作面自动化系统中有四种最基本的关键技术，分别是：采煤机自动化控制技术、液压支架电液控制技术、刮板输送机自动化控制技术、采煤环境可视化监测技术。

这四大技术共同组成了煤矿采掘工作面的自动化技术系统，但是目前煤矿采掘工作面自动化开采技术发展现状依然处于半人工半智能的状态，很多矿井下的操作依然需要工作人员下矿井去进行实时操作。

2.2自动化开采技术的应用效益
煤矿采掘工作面自动化技术在煤矿采掘技术中的应用，减少了煤矿企业用于开采的人工成本，并高效率、高质量的完成开采工作。

另外，自动化设备的维修快、持续性高，对于一些薄层的煤矿资源采掘，甚至可以24小时轮班采集制，提高了煤矿企业开采的周期时间，加快了煤矿回本周期的周转时间，还促使煤矿企业获得更大的经济效益[2]。

3某煤矿采掘工作面的设备应用情况案例分析
3.1某煤矿采掘工作面的基本情况
本次试验地点M巷道位于井田西翼，为全煤巷道，煤层为近水平煤层，其底板标高为+671.68～+678.51m。

煤层顶板主要为粉砂岩、砂质泥岩，底板主要为砂质泥岩、细砂岩。

巷道断面为4.5m×2.8m矩形。

3.2煤矿采掘工作面的使用情况
煤矿采掘工作面对采煤机、液压支架、刮板运输机、破碎机、液压泵站、喷雾泵以及供电系统进行了优化改造，不但实现了设备的集中控制、远程遥控，还加强了设备保护、系统故障自检、紧急停机闭锁等功能。

还进行了多岗位的合并操作，实现了员工一岗多能，达到了优化人员配置，加强自动化管理的目的。

同时有效的提高了矿井供电安全、设备的高效管理，促进煤矿高效率的生产工作。

因此，xx煤矿采掘技术的提高离不开煤矿开采设备的改进和提高。

3.3快速掘进关键技术运用
为了提高掘进工作面的掘进效率,有效缓解采、掘速度失调的矛盾,以履带行走式液压支架、连续采煤机作为两种控制方式实现的载体,液压驱动行走控制技术满足了液压支架对顶板支护速度的要求,保证了回采作业及人身的安全;变频调速驱动技术满足了连采机对电机频繁启停、快速响应、大启动转矩等工作性能的要求,提高了采煤机的工作效率及成巷质量。

以单机行走控制的应用经验为基础,并融合多种技术,展开对掘进工作面设备间协同行走方案的研究,以进一步提高巷道的掘进效率及设备的自动化水平。

锚杆一体化技术是多种技术的集成，在运行过程中需要多方协同工作。

锚杆传动单元的重要任务是煤炭的装载、落下和运输，而锚杆支护则负责支护的安全，但其作用在其他环节难以体现。

在采矿过程中，要保证各方面落实到位，防止对采矿综合效果的影响。

在这个过程中，还涉及到配套技术的应用。

目前，我国使用最多的就是单巷掘进，因此，后配套设备的选择上，可以采用灵活、快速的随动胶带，保证其输送速度和宽度处于相应的水平，最大限度地满足现代煤炭开采的需要。

此外，还应注意运输系统水平低于峰值时的运输中断。

3.4运输系统
运输系统对于快速掘进技术的应用至关重要，传统的矿山开采运输主要依靠绞车、扒装机等常见运输方式，但是在实际矿山掘进工程中，很难保证运输质量和安全，也不能满足快速掘进开采的需求。

因此，在进行矿山快速掘进开采时一定要有相匹配的高效运输系统，改善原有运输方式的不足，提高掘进开采整体施工效率。

考虑到工程实际需要，应当为快速掘进工作提供一个高效的运输系统，可以选择胶带运输机的方式，在保证快速掘进系统高效运行的同时，还大大降低
了安全事故发生的概率。

一般来说，胶带运输机系统的智能化和自动化水平很高，同时可操作性强，维护方便并且耗时少，在实际矿山掘进工程中，运输系统构造较为简单，有效降低矿山掘进施工及运输风险，是一种十分可靠的运输方式。

4煤矿采掘工作面自动化技术与设备的改进内容
4.1选择合适的掘进设备并合理运用
通常来说，矿山岩巷掘进开采时的工作量较大，为了提高掘进效率，矿山企业应当选择合适掘进设备，要具备较高掘进功率及破岩能力，而且掘进开采设备操作应予以简化。

在进行岩巷布局规划时，需要考虑设备功率等因素的影响，在合理分析的基础上对岩巷横断面的作业范围进行适当的调整，同时注意限制在进行回采时所需工作面的数量，有效克服原有开采方式的不足。

在进行工程支护时优先选择快速掘进设备配套，同时采取锚杆支护有利于实现快速掘锚一体化的目的，岩巷掘进的工作效率得到有效提升。

在选择掘进设备时，应当考虑矿山实际开采需求，并结合地形特点进行分析，提高掘进设备的适应性，减少不必要的成本投入。

4.2智能控制的改进措施
智能化是指采掘工作面的中枢控制，采用充分全面的感知技术，并通过可以自主学习、自主决策、自动执行的智能化液压支架、采煤机、刮板输送机设备对煤矿的综合采集进行技术上的全面升级。

不但能实现工作面的高度自动化，并且还能在改进设备条件的基础上，精进设备的远程监控和自主控制内容，实现安全、高效的煤矿开采工作。

4.3管理方式的改进
伴随着现代科技技术的不断革新和发展，煤矿采掘工作面的自动化、智能化发展是必然的发展趋势，煤矿的管理技术水平也应当随着煤矿技术内容的提升而进行不断的革新和提升。

先进的煤矿工作设备和开采技术，只有配以同样先进的管理方式，才能实现煤矿企业对煤矿进行开采的最大效益。

5结束语
当前的煤矿的综合发展方向，就是机械自动化应用和人工智能化控制的开发和推广。

通过应用煤矿采掘工作面自动化技术和智能化灌流，提高采掘工作面施工设备的可靠性，加强工作条件适应性，并将自动化和智能化技术进行生产融合，实现工作面少人化、甚至是无人化的生产方式。

参考文献
[1]韩戈白，王博，陈迪，等.基于ETL技术的装备大数据治理应用[J].电子质量，2019，385（04）：42-51.
[2]王圣.煤矿机电设备中自动化技术的应用[J].山东工业技术，2019，281（03）：99.
[3]周明昌，黎亮.复杂地质条件下的智能化采掘工作面技术探索[J].煤矿机电，2019，40（01）：53-59.
[4]贾慧英.电子信息技术在数字化煤矿建设中的应用[J].南方农机，2019，50（03）：239.。