煤矿开采机械装备及自动化技术探讨

李文亮 邱长敏

兖矿东华重工有限公司 山东济宁 273500

1 我国煤矿开采中常用的机械装备

1.1 液压支架

液压支架，作为煤矿采集时的必备设备之一，在近几年的研发过程中，经过现代化的三维软件设计、全真模拟动态化的仿真技术，来研究支架与岩壁的相互作用，从而提高了其可靠性程度和支架的承受刚度。与此同时，为了实现电液控制，研究人员经过自主研发创新，设计出了多种液压支架结构。

1.2 采煤机

从我国第一台采煤机诞生以来，经过研究人员与用户的联合研发，使得我国的采煤机得到了良好的发展，技术逐渐成熟，大体上实现了无线操作等现代化的设备。近些年来，通过新兴工艺和技术，我国采煤机的技术再次飞跃，可靠性和稳定性显著提高，已经达到了国际高等水平。

1.3 刮板运输机

随着我国采煤技术的水平逐渐提高，对于刮板运输机的要求也在提高。经过研究人员的精心研发，以及新技术、新工艺、新材料的不断引进，我国刮板运输机的运送技术含量不断攀升，逐渐朝着大型化、专业化、高可靠性的方向发展。另外，有些刮板运输机采用了交叉侧卸布置的方式，其尾部有自动伸缩的功能，使得整机实现软启动，有效地减少了故障发生，使用寿命也得以延长[1]。

1.4 带式运输机

采煤技术的整体性不断加强，煤矿的安全高效也在不断增加，从而带式运输机的基本性能也越来越高，朝着高带速、高可靠性、高功率的方向发展。目前，我国的大型带式运输机大多采用的是中压变频驱动控制技术，进而实现了对其的低速稳定和带速连续性的可调性。与此同时，液压自控张紧装置也使得带式运输机随着运输带张力的变化自动调整，从而使运输带保持平衡。

1.5 自动化技术

我国采煤自动化技术主要体现在三方面：一是液压支柱的控制，国内的水平基本可以做到液压支架的自动升降、运输机的自动运送、远程操控等全自动化管理；二是采煤机的自动化控制，国内最新的采煤技术基本可以实现采煤机的记忆采煤功能、岩层自动识别、机身自动控制等；三是刮板运输机的创新，囊括了电动机的自动测温功能、电机软启动、运输带的张紧力检测等。

2 采煤自动化技术的应用

2.1 采煤自动化技术在机械化程度方面的应用

随着计算机技术的普及和互联网的发展，信息化成为了我国社会的主要发展趋势，在信息化的背景之下，信息技术发挥出了独特的优势。在煤矿开采领域也开始应用信息技术，最直接的体现就是自动化技术的应用，自动化技术为煤矿开采工作带来了极大的便利，使煤矿开采工作取得了新的突破。

（1）在液压支架控制中的应用。目前，自动化技术在液压支柱控制中起到了非常积极的作用，实现了对液压支架的自动化控制，摆脱了以往人力操纵的模式，可以使液压支架自动进行升降。煤矿自动化控制系统具有非常强大的实时监控功能，能够对各项设备进行监控，当液压架需要进行调整时，自动化控制系统会对调整内容进行科学分析，自动对液压支架进行调整，这在减小工作量的同时，也极大地提高了工作的可靠性。

（2）在采煤机中的应用。将自动化技术应用到采煤机中，实现了对采煤机的自动化控制，应用了自动化技术之后，采煤机能够对岩层进行自动识别，比如，在采煤机的行进过程中，它能够对煤层进行判断，判断出煤层属于哪一种厚度，除此之外，自动化技术的应用，还实现了对采煤机的自动控制，工作人员甚至可以对采煤机进行远程操控。当采煤机存在故障隐患或发生故障时，自动化系统会自动发出警报，并对故障部位进行定位，工作人员可以及时、精准的对故障进行解决。

（3）在刮板输送机的应用。自动化技术的应用使刮板输送机的性能得到了提升，使刮板输送机能够自动对其电机进行温度检测，还能够对运输带进行检测，节省了人工检测的步骤，使结果更加准确，为刮板输送机的安全运行提供了保障。

2.2 采煤自动化有利于生产效率的提升

当前的采煤使用的设备和系统已经越来越智能化，比如，采煤的自动化控制系统，能够进行在线的监测，信息的传输和人工控制界面的实现等。同时能够对发生的故障进行及时的预警。通过远程传输系统和监控系统，实现自动化的控制。当采煤进行到不同的煤层时，自动控制系统能够根据不同煤层的软硬度进行自动的割煤调整。并且系统能够结合受力点及动态监测结果进行系统压力的检验。对支架性的推移输送设备进行自我调整。智能化的做出应急问题的判断。另外，在进行矿山的调查及选定方面，自动化技术还能够提供较为全面的技术数据，从而能够极大的提升整个煤矿开采的生产效率[2]。

2.3 采煤自动化有利于人工成本的降低

计算机水平的不断发展使得煤炭自动化开采中的智能操控水平不断提升。这就使得煤矿中的工人劳动强度降低。同时由于自动化技术中的信息储存及运算能力也比较高，非常适合井下狭小的空间，以前完全靠人工的信息传输，现在都可以借助自动化采煤设备进行，当前的设备能够准确的做出周边环境的检测，并且能够及时的进行自我适应。对于出现的故障也能够及时传输和诊断，并做出初步的分析。这就极大的降低了人工劳动成本，一方面保障了人员人身安全，另一方面提升了地下施工的准确性。

3 结语

综上所述，现代化的煤矿综合机械自动化设备的使用提高了煤矿的开采效率，有效改善了煤矿的开采环境，为煤矿开采提供了先进的手段，能够保证煤矿开采的安全性和高效性。在改善开采环境的同时，还能够吸引专业的技术人员，同时也促进中国经济的发展。对煤矿机械自动化技术的研究提高了煤矿开采的环保性和可操作性，进而促进煤矿产业的发展。