文/李浙

在煤礦生產(chǎn)行業(yè)中，隨著各類機電自動化技術(shù)的產(chǎn)生和應用，大大提升了采煤質(zhì)量和效率，同時還更好地保障了采煤安全。在煤礦生產(chǎn)中，煤礦掘進工作面是一項重要的作業(yè)環(huán)節(jié)，并且煤礦掘進工作面的技術(shù)水平直接影響著煤礦生產(chǎn)效率和安全。而若想提高煤礦掘進工作面技術(shù)水平，也必須要有效運用機電自動化技術(shù)。機電自動化技術(shù)是基于微電子技術(shù)、計算機技術(shù)等而發(fā)展出來的一系列先進技術(shù)，以下通過實踐經(jīng)驗，來淺要談?wù)勂湓诿旱V掘進工作面中的應用，僅供參考。

1 巖層識別技術(shù)在煤礦掘進工作面中的應用

巖層識別水平在很大程度上影響著采煤效率，而若想提高巖層識別水平，則必須要合理控制煤礦掘進機的截割負荷大小及運行速度。煤礦掘進機的巖層識別原理是通過在同一巷道中截割不同的參數(shù)來判斷巖層界面的情況。煤礦掘進機在截割煤層和巖層之時，無論是截割電流的變化、油缸旋轉(zhuǎn)的變化、亦或升降壓力的變化，均會對其識別能力產(chǎn)生一定的影響。煤礦掘進機在截割過程中，發(fā)揮對巖層參數(shù)的識別功能的是頂板和底板；當沿底板進行截割時，若在底板上面形成截割軌跡，則在遇到巖石后判斷為夾矸，此時若要繼續(xù)截割只需調(diào)節(jié)電磁比例閥；若在底板下面遇到巖石則判斷為底板，此時可通過天宮截割頭進行作業(yè)。

2 自動截割技術(shù)在煤礦掘進工作面中的應用

自動截割技術(shù)在煤礦掘進工作面中有著十分重要的應用，該技術(shù)在實際應用中往往會與傳感器技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、運動控制技術(shù)等相結(jié)合使用，從而實時獲取截割軌跡和截割頭空間位置坐標，以便根據(jù)這些信息來隨時調(diào)整煤礦掘進機的運行參數(shù)。煤礦掘進機在開展巷道作業(yè)之時，可分為對心和偏心兩種運行狀態(tài)，在對心狀態(tài)下只按一般操作流程操作即可，但當因受到的傾覆力不平衡而發(fā)生偏心時，則必須要合理調(diào)整截割面參數(shù)和軌跡，否則會產(chǎn)生較大噪音和振動。同時，為進一步提高煤礦掘進機作業(yè)的精準度，還需通過DSP運動控制器進行閉環(huán)控制。

3 自動監(jiān)控技術(shù)在煤礦掘進工作面中的應用

由于煤礦生產(chǎn)環(huán)境復雜、危險性高，一不小心即可能發(fā)生生產(chǎn)安全事故，所以必須要通過有效的監(jiān)控技術(shù)來全面監(jiān)控采煤作業(yè)情況，以便及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時進行處理。而若想提高采煤監(jiān)控水平，就必須要積極應用先進的自動監(jiān)控技術(shù)。就現(xiàn)狀來看，我國大部分的煤礦井深度都在500-1000米之間，屬于深井作業(yè)，面對的煤礦井工作環(huán)境十分復雜，所以必須要對實際生產(chǎn)情況進行實時監(jiān)控。目前常用的自動監(jiān)控技術(shù)有很多，如井下安全監(jiān)控技術(shù)、井下作業(yè)人員定位跟蹤技術(shù)、電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)、井下通信系統(tǒng)及工業(yè)電視等。這些自動監(jiān)控技術(shù)大多是通過組態(tài)軟件而實現(xiàn)的，其主要功能是對采煤數(shù)據(jù)信息進行存儲、整理及參數(shù)顯示等。通過先進的自動監(jiān)控技術(shù)，可以及時跟蹤了解煤礦掘進工作面的實際工作情況，例如跟蹤監(jiān)控掘進速度、空隙水壓力等。并且，當自動監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控到相關(guān)數(shù)據(jù)信息后，還會在第一時間將數(shù)據(jù)信息傳入到礦井信息控制中心，以便工作人員可以及時根據(jù)煤礦掘進工作面的實際運行環(huán)境來做出相應的決策。如果發(fā)現(xiàn)煤礦掘進工作面的實際運行環(huán)境不適合繼續(xù)作業(yè)的話，工作人員應當要立刻通知現(xiàn)場作業(yè)人員撤離，以免發(fā)生安全事故，造成不必要的損失。

4 掘錨一體化技術(shù)在煤礦掘進工作面中的應用

在煤礦掘進工作面作業(yè)過程中，通常都需要搭建臨時的支護設(shè)施。在以往的作業(yè)中，多是基于“一掘一支”的原則，對掘進工作與支護搭建工作進行分開作業(yè)，但是這樣的勞動強度較大、作業(yè)時間較長，所以不但作業(yè)效率低，并且很容易使工作人員感到疲勞，從而引發(fā)一些安全事故。而現(xiàn)在，隨著掘錨一體化技術(shù)的發(fā)展及其在煤礦掘進工作面中的應用，這一問題得到了有效的改善。掘錨一體化技術(shù)是指通過在煤礦掘進機上方安裝上一個配套的錨護裝置，以使煤礦掘進機在保持不退機的情況下能夠順利完成頂幫錨桿支護。該掘錨一體化裝置主要由以下幾部分組成：升降油缸、伸縮油缸、頂架、換向閥及管理和分流集閥。在實際作業(yè)過程中，掘錨一體化裝置可以根據(jù)煤礦掘進機的液壓系統(tǒng)液壓閥而自動切換到掘進作業(yè)的油路，以實現(xiàn)頂幫錨桿支護。

5 掘進機自動糾偏技術(shù)在煤礦掘進工作面中的應用

在煤礦掘進工作面作業(yè)過程中，截割落煤、裝煤及運煤的整個流程至下一個截割工作流程的環(huán)節(jié)中，必須要保證煤礦掘進機是始終沿巷道中心線進行前進的，而不能發(fā)生偏移情況。一旦在其過程中發(fā)生了偏移，則必須在下一個掘進工作任務(wù)開始前先進行自動糾偏，而這就需要運用到掘進機自動糾偏技術(shù)。在掘進機自動糾偏技術(shù)中，主要是利用三維電子羅盤儀來判斷煤礦掘進機的掘進方向。三維電子羅盤儀可以根據(jù)正北方向和掘進方向的夾角來準確判斷煤礦掘進機巷道的中心線和中性線的角度偏差，然后據(jù)此以激光指示儀來指正掘進方向。

6 通風監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦掘進工作面中的應用

在煤礦生產(chǎn)過程中，煤礦井的通風情況具有很大的影響。一旦煤礦井的通風系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，導致無法及時排出瓦斯，那么當煤礦井中的瓦斯?jié)舛仍黾拥揭欢ǔ潭葧r，即可引起瓦斯爆炸，從而釀成嚴重的事故。應用通風監(jiān)控系統(tǒng)，可以對煤礦井的通風情況進行有效的監(jiān)控。通風監(jiān)控系統(tǒng)主要是由三部分組成的，分別是：終端設(shè)備、智能通風控制站及地面集控中心。其中，最關(guān)鍵的一部分是地面集控中心，對煤礦掘進工作面的通風設(shè)備檢測數(shù)據(jù)信息的處理和分析即是由地面集控中心來完成的，同時地面集控中心還負責在屏幕上顯示出通風設(shè)備的運行情況、通風量及瓦斯?jié)舛鹊刃畔ⅰ?/p>

7 運輸自動化技術(shù)在煤礦掘進工作面中的應用

運輸環(huán)節(jié)也是煤礦生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié)，隨著煤礦生產(chǎn)要求的不斷提高，對運輸要求也越來越高，尤其是煤礦井下作業(yè)的運輸。所以，為了滿足煤礦井下作業(yè)的運輸需求，運輸自動化技術(shù)應運而生。運輸自動化技術(shù)的工作原理是通過控制室來集中控制輸送機，并且其中還帶有設(shè)備采集終端，可對輸送機的機尾、堆煤、速度、溫度及電流等信息進行實時采集，一旦發(fā)生故障即會自動報警和叫停。

8 結(jié)語

綜上所述，在煤礦掘進工作面中，通過應用各類先進的機電自動化技術(shù)，可以有效保障煤礦生產(chǎn)效率和安全?，F(xiàn)有的機電自動化技術(shù)已經(jīng)有很多，并且也在實際工作中得到了較為廣泛的應用，而未來還應當要繼續(xù)研發(fā)更多的機電自動化技術(shù)，以更好地滿足煤礦生產(chǎn)需求，