陳黎明

摘要隨著科技的不斷發(fā)展，自動化技術日益提升，煤炭工業(yè)的自動化技術也得到迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的生產方式已發(fā)生了跳躍式的變革。但當前我國煤礦生產在綜掘工作面自動化方面仍存在不足，制約了煤炭生產的發(fā)展。本文通過分析掘進工作面自動化系統(tǒng)的內涵與范圍，提出了提升煤礦掘進工作面自動化技術的相關措施，旨在為相關工作人員的開采工作提供借鑒與參考，以不斷推動煤炭工作的平穩(wěn)發(fā)展。

關鍵詞煤礦掘進；工作面；自動化技術

在科學技術日新月異、不斷發(fā)展的今天，自動化技術也得到迅猛的發(fā)展。與此同時，我國煤炭行業(yè)機械設備的質量也逐步提升，以往傳統(tǒng)的煤炭生產技術已被新型的自動化生產所取代，煤炭生產效率與生產產量愈來愈可觀，均得到大幅度的提升。但是，在煤炭生產過程中，仍在某些環(huán)節(jié)存在不足，綜掘工作面的自動化技術稍顯遜色，導致這一環(huán)節(jié)與煤炭生產的其他環(huán)節(jié)出現了不均衡發(fā)展，對我國煤礦行業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展造成了不利影響。從我國煤礦企業(yè)的情況來看，由于地形復雜，施工環(huán)境復雜等因素，經常會發(fā)生事故，因此，不斷提升煤礦掘進工作面的自動化技術顯得尤為重要。

1掘進工作面自動化系統(tǒng)的內涵與范圍

1.1掘進工作面自動化系統(tǒng)的內涵

煤礦掘進在煤礦企業(yè)的煤炭生產過程中處于重要地位，它關系到煤炭生產的各個環(huán)節(jié)，與生產過程的每個方面緊密相連，是一項具紐帶性的復雜工程。因此，煤礦掘進工作面自動化系統(tǒng)的建立不應僅僅局限于煤巷之中，將其作為一個獨立體進行分析，而是應該把它視作整體性內容研究?？刂茖ο蟮囊粋€重要內容就是煤巷掘進，煤巷掘進所輸出內容是以斷面的要求為依據而形成的原煤和煤巷，而輸入的內容則是以煤壁為目標，同時伴有相應信號的存在。這些信號可分為幾類：可測量不可控制、可控制不可測量，既不可控制又不可測量。同時，這些信號與運輸、支護、割煤等工序相關，也與供電、排水、瓦斯檢測、材料運輸等安全保障相關。

1.2自動化系統(tǒng)涉及范圍

由于我國地域廣袤、地質結構復雜，煤層的形態(tài)也具有多樣性，很多煤層所在地形較為復雜，厚度小到零點幾米，大到幾十米。在這一厚度范圍的煤層中，單巷掘進是巷道中的主要掘進方式。在我國，大部分煤礦目前所采用的綜合性機械主要包括單體錨桿鉆機、轉載機、通風除塵機、懸臂式掘進機等等。這些綜合性機械設備之中，懸臂式掘進機以采煤、割煤和裝煤為主要的工作任務，它是關鍵的機械裝置。綜掘工作面的自動化研究是提升煤巷掘進工作面自動化技術的核心與關鍵，也就是說，要增強煤巷掘進工作面的自動化技術就務必要做好綜掘工作面的自動化研究，值得注意的是，這項研究應該將煤巷懸臂式掘進機作為主要研究對象。由于生產條件的種種限制，煤礦企業(yè)通常采取錨桿錨網聯合支護的方式進行掘進后的支護，而沒有采取液壓支架的支護方式。由此一來，便會在掘進支護過程中出現支護作業(yè)間的銜接問題。

2提升煤礦掘進工作面自動化技術的措施

2.1運輸自動化技術

皮帶集中控制系統(tǒng)，是針對煤巷掘進工作面中的原煤最主要的運輸方式。然而當前，伴隨著科學的不斷發(fā)展，科技的日趨進步，掘進支護的自動化系統(tǒng)已經得以實現。但從其自動化系統(tǒng)發(fā)展的實際情況來看，由于維護工作的任務繁重，支護材料消耗也愈來愈多，因此，運輸過程中所使用膠帶應進行及時的改進，通過對底帶進行材料運通來實現運輸的自動化。

2.2掘錨機組自動化技術

掘進與支護是進行煤巷掘進作業(yè)過程中所采用的主要工藝方式。根據煤礦企業(yè)在采掘作業(yè)中所面臨的環(huán)境來看，作業(yè)環(huán)境中的地形很復雜，若要在這樣環(huán)境中實現自動化，就必然要研發(fā)出掘錨聯合機組的自動化技術，因為只有這一技術才可適應我國較為復雜的煤層結構，實現對掘、裝、運、支等方面的自動化技術。這樣一來，不但可以推動掘進割煤速度的不斷提升，還能夠實現對頂板與煤幫的支護工作，有效地解決了割煤與支護的銜接問題。

2.3錨桿支護自動化技術

近年來，在采煤作業(yè)中重型機械的應用越來越廣泛，采煤的機械化水平逐步得到提升，瓦斯的涌出量也日益加大，同時，隨著采煤工作量和產量的提升，回采巷道的斷面與維護也提出了新的要求。在此情況下，就要求加強巷道斷面的建設強度。通常情況下，斷面多為矩形，且跨度較大，并且斷面的項板和兩側基本是煤層，圍巖受力情況較為復雜，且能接受的強度相對過低，因此，會在很大程度上影響巷道的穩(wěn)定性，導致支護工作存在一定的難度。這樣看來，推動錨桿支護的自動化具有強烈的必要性。

2.4掘進機自動化技術

在開展煤巷掘進作業(yè)過程中，最重要的關鍵機械就是掘進機，高質量、自動化的掘進機可以提升煤巷掘進工作的質量與效率，推動煤礦開采工作的不斷發(fā)展。由此可見，掘進機自動控制技術的研發(fā)尤為重要，并適用于我國多樣性的復雜的煤巷地質條件，確保實現掘進工作的自動化。搭配掘進機機載臨時支護裝置，可以快速實現對巷道的臨時支護工作，對于具有沖擊地壓或煤與瓦斯突出的巷道來說，搭載掘進機機載防沖鉆機或機載防突鉆機，可以快速實現防沖與防突工作，大大縮短了工序間的銜接時間。此外，掘進機自動控制技術還應有賴于液壓、機械、電子等其他科技的有效配合，進而逐步實現掘進機的自動控制。

2.5掘進工作面信息傳輸技術

在煤礦開采作業(yè)中，通常要求掘進工作面的控制系統(tǒng)能夠在對設備實時情況、環(huán)境指標等方面實現更為精確與快速的信息傳輸。但是，在實際操作情況下，通常會因為惡劣生產環(huán)境以及復雜地形條件的制約，導致信息傳輸質量大大減弱，影響了傳輸的準確性。因此，PPPOE技術可以應用于掘進工作面信息傳輸過程中，通過實時環(huán)網的交換機，將各種各樣的信息進行準確的傳達，提升傳輸的安全性、高效性與準確性。

2.6安全保障監(jiān)控技術

在煤巷掘進過程中，影響施工作業(yè)安全性的因素主要有2個：其一，施工的環(huán)境因素；其二，施工的機械因素。因此，要在對工作面進行安全監(jiān)控設備監(jiān)控的同時，還應該實現對施工的機械設備傳感器進行安全性能的實時監(jiān)控，以提升施工的安全性，減少事故的發(fā)生。

3結論

總而言之，根據上述針對煤礦掘進工作面自動化技術的分析與研究，我們可以將提升煤礦掘進工作面自動化技術的措施總結為以下3個方面內容：第一，對掘進工作面開展系統(tǒng)性的劃分，并對工作面的自動化范圍進行科學的確定；第二，對掘進煤巷進行整體性的分析，確定各種控制參數；第三，對掘進煤巷的系統(tǒng)模型進行確定，深入研究技術的解決。endprint