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        煤礦智能綜采工作面解決方案

        2021-11-26 22:23:56馬祥虎
        魅力中國 2021年22期
        關(guān)鍵詞:采煤機工作面煤礦

        馬祥虎

        (國能蒙西煤化工股份有限公司棋盤井煤礦東區(qū),內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016064)

        一、引言

        煤礦智能綜采是當前我國煤礦開采中的全新理念,其主要的特征是在煤炭的采集中,機械化已經(jīng)達到了百分之九十五以上,從而可以實現(xiàn)煤礦的全自動采集。但是在實際的過程中,煤礦智能綜采的效果并不好,主要是在實際的工作建設(shè),很多的時候,都能較好的進行煤礦智能綜采工作面的設(shè)計,在回采工作中,效率不夠高,因此,當前煤礦智能綜采中,需要充分的探討煤礦智能綜采工作面的解決方法,從而提升實際的工作效果,在目前來看,此方面的還是主要解決辦法,還是要考慮到如何進行設(shè)備方面的建設(shè),從而讓設(shè)備之間的聯(lián)動更加的緊密,實現(xiàn)煤礦井下綜采設(shè)備的聯(lián)動、提高設(shè)備間的協(xié)同能力的根本途徑,這一系統(tǒng)的開發(fā)將對提高煤炭產(chǎn)量、降低煤炭開采成本有著重大意義,為煤炭工業(yè)走向少人、無人的自動化發(fā)展方向奠定基礎(chǔ)。實現(xiàn)全自動化的生產(chǎn),是目前為主,最好的辦法,所能取得效果也比較突出,符合實際的工作需求。

        二、煤礦采掘中可能存在的問題

        (一)人員安全問題

        在煤礦的采掘中,可能出現(xiàn)的問題還是比較多的,其中之一就是人員的安全問題。相對于其他的工作而言,煤礦本身就是在地下作業(yè),下層的土壤已經(jīng)被挖空,因此,在實際的工作過程中需要充分的注重人員的安全問題,因此,在進行煤礦采掘的過程中,我國當前的煤礦企業(yè)都在積極的強調(diào)煤礦智能綜采的建設(shè),希望通過機械化、自動化的方式來解決人員安全問題,讓人員從勞動力崗位變成管理和指揮人員,這樣可以確保人員的安全,并且提升工作的效率。

        (二)勘探方面問題

        在當前的煤礦采掘工作中,最大的問題就是勘探方面的問題,主要的原因在于,實際的勘探過程中,地下的情況是復雜多變的,單一的勘探方法并不能非常好的滿足勘探的需求,因為礦山內(nèi)部的情況非常的復雜,在實際的施工過程中,如果不能輕易地了解內(nèi)部的情況,是無法進行工作的,因為一旦出現(xiàn)問題,可能會引發(fā)水災、火災、機電運輸和瓦斯爆炸等情況,對于實際的工作而言,存在的問題還是比較嚴重的,這是目前為止,最需要解決的問題之一。

        (三)工作面選擇問題

        在煤礦智能綜采之中,最大的問題就是如何進行工作面的布置。其中需要的各類設(shè)備非常多,需要建設(shè)一個完整的體系才能完成相應的工作。所以,在實際的過程中,各類設(shè)備的安排和相應的調(diào)整,都是一個比較嚴重的問題,從本質(zhì)上來說,會嚴重地影響到煤礦智能綜采工作的進行,所以需要進行有效的調(diào)整,從而確保工作面能更好地滿足工作的需求。因此,如何進行工作面的設(shè)置,才是當前煤礦智能綜采中的核心問題,此問題解決不到位,后續(xù)的工作也會存在問題。

        三、煤礦智能綜采工作面解決方案

        一直以來,我國的煤礦工作中都存在人員安全問題和開采效率不夠的問題,為了更好地解決相應的問題,我國的煤炭企業(yè)都在積極的進行工作的強化,通過機械化、自動化的建設(shè)來實現(xiàn)煤礦智能綜采的建設(shè),保證實際的效果。綜采自動化控制系統(tǒng)建立在各單機裝備系統(tǒng)的智能化基礎(chǔ)之上,單機設(shè)備的智能化包括:電液控制系統(tǒng)、采煤機控制系統(tǒng)、輸送機控制系統(tǒng)、集成供液系統(tǒng)。并構(gòu)建了高速通信、可視化及設(shè)備遠程控制自動化平臺。

        (一)單機裝備的智能化控制

        1.液壓支架電液控制系統(tǒng)

        煤礦智能綜采工作面的建設(shè)中,還是要以設(shè)備為核心,不同的設(shè)備能起到的作用是完全不同的,在進行相應的開采過程中,首先要完成的就是支架的建設(shè),通過支架可以很好地提升實際的工作效果,從而確保煤礦智能綜采的效果不斷地提升,更好地滿足人們的需求,這是目前為止,最好的辦法。電液控制系統(tǒng)功能主要有:在控制器界面或上位機界面上顯示立柱工作壓力、推移行程、采煤機位置方向、工作面高度、支架姿態(tài)和護幫板狀態(tài);單臺支架可實現(xiàn)“降、移、升”自動控制;通過紅外線檢測系統(tǒng)實現(xiàn)跟機自動化;具備支架初撐力自動連續(xù)補償功能;能夠?qū)崟r監(jiān)測工作面礦壓,控制頂梁和頂板平行,保障支護質(zhì)量;通過對工作面以及超前支架的立柱壓力進行分析,實現(xiàn)礦壓分析和對頂板初次來壓和周期來壓進行預警;電液控制系統(tǒng)須向綜采自動化控制系統(tǒng)開放自動跟機啟停功能,通過液壓支架電控系統(tǒng)、遠程控制、姿態(tài)監(jiān)控、礦壓在線監(jiān)測、智能降塵、乳化液保障系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù),保證綜采自動化控制系統(tǒng)可在巷道監(jiān)控中心實現(xiàn)對液壓支架自動跟機的遠程操作。

        2.采煤機控制

        在煤礦智能綜采工作面中,采煤機是其中的核心部分,主要是強調(diào)采煤機的實際工作效果,從而更好地提升采煤機的運行效率,是目前為止,最好的采煤機運行的最好辦法,能起到的效果也比較明顯,因此在當前被廣泛地應用,其中控制的部分是采煤機的工作核心,如果控制功能不夠出色,后續(xù)的工作也就難以展開,所以必須要格外的關(guān)注此部分的問題,才能提升實際的工作效果。采煤機具備按鈕控制和無線遙控等功能,通過采煤機姿態(tài)監(jiān)測、記憶截割與遠程控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù);實現(xiàn)工作面自動化開采工藝、集中監(jiān)控、全工作面一鍵順序啟停、故障自動順序停機、三機協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)。

        (二)智能化控制平臺

        1.工作面通信平臺

        在煤礦智能綜采的工作面建設(shè)中,還需要充分地考慮到工作面通信平臺的建設(shè),通信才是其中的關(guān)鍵,通信的效果越好,地面就能越早的了解地下的情況,從而發(fā)出相應的指令,確保相應的指令發(fā)送是符合實際需求的,能正確的表現(xiàn)出具體的工作狀態(tài),這將有利于提升實際的工作效果,并且也能實現(xiàn)對地下情況的有效掌控,因此被廣泛地關(guān)注。利用工作面以太網(wǎng),在正常生產(chǎn)的情況下,可通過記憶截割和自動跟機減少工作面人員,工作面機頭、機尾各一人,轉(zhuǎn)載機頭一人;工作面內(nèi)2 人巡查干預,地面集控中心配置1 人,負責在記憶截割和自動跟機過程中進行巡檢和集成控制。

        2.工作面可視頻化平臺

        為了更好地掌握井下工作面的情況,當前也出現(xiàn)了工作面可視頻化平臺的建設(shè)方法,這對于煤礦智能綜采工作面的強化有著決定性的作用,主要是可以非常好的了解工作面情況,并且真正的明確知道下面的情況,從而不斷地提升實際的效果,是目前為止,最好的辦法,所能起到的作用也比較直接,因此非常的關(guān)鍵,是當前的全新建設(shè)內(nèi)容之一。每6 架支架安裝1 臺與工作面平行的監(jiān)控支架用本安攝像儀,每2 架支架安裝1 臺與工作面垂直的監(jiān)控煤壁視頻用本安攝像儀,在具備上述監(jiān)控要求外,在刮板機機頭及監(jiān)控中心各安裝1 臺本安攝像儀。本安攝像儀通過工業(yè)環(huán)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至本安顯示器,實現(xiàn)4 臺攝像儀圖像一次顯示,且能夠根據(jù)采煤機位置進行視頻自動切換,通過智能化工作面的建設(shè)及信息化手段的應用,實現(xiàn)了綜采工作面設(shè)備數(shù)據(jù)云端存儲、故障推送、歷史查詢、多終端支持、訪問控制等功能,通過數(shù)據(jù)分析,便于設(shè)備故障的診斷。地面人員通過手機APP、視屏聯(lián)絡(luò)等方式,能夠?qū)嵤┝私饩律a(chǎn)及設(shè)備運行狀況,實現(xiàn)信息化智能管理,提升了管理效率。同時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嫔a(chǎn)指揮中心顯示并保存。

        四、結(jié)語

        綜上所述,煤礦開采工作是常見的能源開采工作之一,其本身存在一定的難度,主要是因為在開采工作過程中,可能會出現(xiàn)人員安全問題等,從而影響到煤礦開采工作,為了更好地解決相應的問題,當前最好的辦法就是進行煤礦智能綜采的建設(shè),通過全機械化生產(chǎn),來實現(xiàn)煤礦的開采,一方面能保證人員的安全,另一方面,也能盡可能地提升開采的效率等,整體來說,效果非常好。但是在實際的煤礦智能綜采中,也存在工作面方面的問題,如何設(shè)計工作面,讓工作面能達到效率最大化,一直是煤炭企業(yè)關(guān)心的問題。

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