探析煤矿无人工作面开采技术范文

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《煤炭经济管理新论》2014年第0期

摘要：在煤矿开采中，有很多区域属于无人工作面，操作人员通过操控无人采煤工作面系统，来使各种设备采煤掘进一系列流程实现自动化。无人工作面开采技术的存在对于这些恶劣的开采环境和复杂的开采工序以及宽阔的开采面来说无疑是最合适的，这是煤矿开采效率、开采安全系数的保障。相关人员在对煤矿无人工作面开采技术进行利用之前，首先要对无人工作面开采系统框架进行详细了解，对其内涵和特点进行掌握，然后才能使具体的关键技术在煤矿开采中得以有效落实。

关键词：煤矿；无人工作面；开采技术

煤矿无人工作面开采系统框架包括了相关的设备和各种子系统，比如工作面集中控制系统、设备姿态检测系统等，这些系统和设备的存在使无人工作面工作流程受到有效监控。本文主要针对煤矿无人工作面开采技术进行分析。

1煤矿无人工作面开采技术内涵和特点

1.1内涵

煤矿无人工作面开采技术落实过程就是生产设备工作运行的控制过程，在该过程中，相关系统会对生产设备的运行状态进行监测，将其转化为信号后，通过无线或有线网络传递给操作人员，进而做出相关控制措施[1]。在此过程中，煤矿开采每一个流程中都有相关的开采技术存在，比如在对煤岩区域进行勘测识别中，要借助相关的识别技术，在将煤矿开采出来后，还要借助相关设备的推移技术，使煤矿都被传输到指定位置，此外还有工作面自动监测技术，使工作面的所有活动都处于控制状态。此外还有其他的技术，这些技术的存在使得煤矿开采的每一环节都实现自动化特点，管理也实现了自动化。

1.2特点

主要有以下几方面，其一开采范围广，煤层的厚度无论有多大，相关的系统都会操控相关设备自动完成掘进采煤工作，所以无人工作面开采技术的工作面很广，几乎没有限制。其二安全指数高，这里主要指能对瓦斯含量进行控制，这样就避免了瓦斯爆炸事故的出现。其三生产效率高，这种自动化系统代替了人力，也就减少了人力采矿中出现的各种问题，掘进过程也会顺利许多，所以最终提高的是采煤质量和产量。

2煤矿无人工作面开采技术

2.1煤岩自动识别技术

该识别技术依赖于识别系统，识别系统中有很多子系统，都是和煤岩勘测识别有关的，比如记忆程序控制系统，振动频谱传感系统等，这些系统会对以往煤岩的特征信息进行记录，在系统识别过程中，一旦出现与此信息符合的，就可以对该处的煤岩进行识别断定[2]。此外，该系统还会利用声学以及光学或雷达方面的原理来保证识别效果。在现有技术限制下，应用在煤岩自动识别中的系统大多为传感器系统和记忆程序控制系统，研究方向也是以提高这两个系统的功能和精度为主。一旦系统智能化越来越高，后面的雷达技术以及红外线技术等才会在煤岩识别中发挥用武之地。

2.2采煤机自主定位技术

采煤机自主定位技术的存在会使设备在煤层寻找以及开挖位置定位中起到不可或缺的作用，如果定位的准确度能得到保证，采煤机的生产效率也会体现出来。该技术也是依赖于相关的定位系统，该系统在精心设计时，要着重考虑以下几方面，其一采煤机动力模型的构建，要按照采煤环境以及采煤机工作的实际状况，对采煤机的各项性能指标以及参数进行优化设计，采煤机动力模型中就包含这些信息。其二对设计数据进行精确计算，模型构建以及模型试验分析都是基于设计数据，这些数据来自各方面，在计算的过程中要考虑计算时间以及坐标转换等方面，总之要保证这些设计数据能为系统优化设计提供参考价值。其三对航位推算误差补偿模型进行构建，推算误差出现在航位推算系统中，会对采煤机的定位准确性产生影响，这种误差是因为定位系统中的传感器产生的，所以在建模的过程中，还要从传感器方面入手，对不同工作环境中的累计误差进行减少。其四航位推算系统中遇到的灰尘杂质、水体渗漏以及瓦斯爆炸问题都要被提前解决。其五对矿井导航系统进行研究。这依赖于定位系统，也需要借助关于矿井内部各种构造的电子地图，只有这两者齐全，采煤机在采矿中才会有方向感，进度不会受到影响。

2.3矿井上下双向高速通讯技术

操作人员在井上进行系统操作的过程，就是不断接收井下开采系统工作信号的过程，以此来完成对井下各种设备工作状态的控制。信号在井上下进行传输，还要借助双向高速通讯技术，这种技术可使井上操作人员的操作要求及时传递到各种设备指令接收系统中，井下设备在执行指令时，也会将工作状态的相关信号及时传递到操作人员面前[3]。该技术在信息传递速度上的优势，使无人工作面信息反馈在煤矿开采中起到重要作用。

2.4采矿工艺智能化技术

这种技术主要针对整个开采过程，对作业工序进行监控，对设备的运行状况进行监管，对设备进行维护，对工作面的开采状态进行保持，一旦超出标准范围，该技术还能对超标对象进行修整。

2.5工作面组件式软件与模型技术

这些软件和模型技术的存在，使煤矿环境的安全系数升高，毕竟在煤矿环境安全性监测中，会利用到综合这些技术的平台，使瓦斯爆炸等事故能被及时预测出来。当然在该平台中，不同的技术对应着不同功能和不同的系统。

2.6多传感器技术

在无人工作面开采系统操作的过程中，需要大量数据信息，不仅包括设备运行方面的、煤矿定位开采方面的，还有关于工作面处安全隐患方面的，这些信息要保证齐全完整、准确及时，才能为相关系统执行相关指令提供参考价值，如此煤矿的开采安全系数和开采效率才会得到保证。在这其中，多传感器以及相关技术的存在功不可没，其对各种信息进行了感应，并将其传递给相关人员。

2.7数据库技术

在多传感器以及其他系统收集了海量信息后，还要使这些数据得到有效保存，以便后期使用。所以还要建立专门的数据库，利用数据库技术对信息进行查询和分析。

3结语

煤矿无人工作面开采流程对自动化开采系统的依赖性很大，所以一定要保证以上各种技术得到落实，保证其落实效果，否则开采环境安全性和开采效率都得到不到保证。

参考文献：

[1]沈庆华.试论煤矿无人工作面开采技术[J].能源技术与管理,2017,42(03):172-173.

[2]麻晓东.煤矿无人工作面开采技术探讨[J].能源与节能,2017(05):140-141.

[3]王宏.煤矿无人工作面的开采技术[J].现代制造技术与装备,2016(02):32-33.

作者：时坦；孙成岱；李鹏 单位：兖矿集团鄂尔多斯能化公司转龙湾煤炭有限公司