采煤自动化技术质量研究

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在社会经济不断飞速发展的背景下，各个行业都面临着关键转型，对煤炭行业而言，一方面要充分利用传统煤炭采煤技术，推动我国煤炭产业的进一步发展，同时也要积极开展技术创新，提升煤矿采煤的机械化水平和自动化水平，从而获得更高的经济效益和社会效益。因此对煤炭企业而言，必须全面了解煤矿采煤技术的发展，以及各种采煤自动化技术的应用。

1矿采煤技术的发展

1.1采煤掘进支护技术的发展

掘进技术在煤矿采煤技术中是非常重要的构成，可直接影响井下作业的效率和安全性。而在社会经济不断发展的背景下，煤矿开采深度在逐渐加大，井下作业难度也越来越高，此时需要对设备做进一步完善，在一体化的方向推动采煤掘进技术的发展。在这样的背景下，掘锚一体化技术得到了广泛应用，这项技术主要依赖的是掘锚一体机，可以在巷道掘进的同时进行支护，可达到有效提升井下作业效率和安全性的目的。掘锚一体化技术工艺流程如下（见图1）：检查探头位置、工程质量、瓦斯情况、两帮、顶板和底板的情况，然后利用掘锚机的切割头开始割煤，一次割煤作业结束后重复上述检查，然后开始顶板和两帮的支护，支护结束后整理底板，并继续下一个工艺循环[1]。在顶板的支护中，首先要选择锚杆，通常顶板支护中锚杆的直径为22mm，材质为左旋无纵金高强度螺纹钢，长度为2400mm，可采用树脂结合长锚固的方式进行锚固作业。开始锚固之前应明确钻孔深度、直径，钻孔深度一般为30mm，深度在2200~2300mm之间，以1200mm为标准进行锚固。关于钢筋拖梁的制作，可使用直径为16mm的钢筋焊接成（100×4800）mm长的钢筋拖梁，托盘规格为（150×150×10）mm，并配合螺母托盘调心球垫、尼龙垫圈等共同使用。除靠近两帮的锚杆，其他锚杆皆与巷道保持垂直，靠近两帮的锚杆向外和巷道呈10°夹角。采用钢筋网片护顶，网片采用弯钩搭接，搭接处应在100mm以上，搭接完毕后用18号铁丝以一道压一道的方式间隔联网。关于锚杆的布置，顶板可按照1000mm排距、每排6根锚杆、锚杆间距900mm进行布置，靠近巷帮的锚杆排距可设置为250mm。在巷道两帮的支护中，可使用直径为22mm、长度为2000mm的左旋无纵金高强度螺纹钢锚杆。两帮支护的钻孔深度在1890~1930mm之间，钻孔直径为30mm，以1200mm为标准进行锚固。利用w型、规格为（400×280×4）mm高的锚杆钢护板制作托盘，同时配合使用规格为（150×150×10）哈密的高强度拱形托盘以及螺母、托班调心球垫和尼龙垫圈。除顶板附近锚杆需要向上和巷道水平呈10°的夹角，其他位置锚杆皆按照垂直的方式设置。两帮支护中的金属网规格为（3700×1200）mm，相邻金属网采用弯钩搭接，搭接处应在100mm以上，然后用18号铁丝以一道压一道的方式间隔力联网。关于两帮锚杆的布置，可以按照1000mm排距、每排4根、锚杆间距1000mm的方式进行布置，最上一排锚杆和顶板应相隔200mm，最下一排锚杆应和底板相隔800mm以下[2]。

1.2采煤自动化技术的发展

我国对采煤自动化技术的应用还不是特别广，很大程度上和西方发达国家对液压支架电液控制系统遏制有关，这是因为液压支架电液控制在自动化采煤中的作用极为重要，可直接影响自动化采煤的效率。我国目前在自动化采煤中也获得了非常理想的成果，但相较于西方发达国家还有较大提升空间，能够在采煤工作中应用自动化技术，代表我国经济条件、技术水平等都已经处在较高水平。目前我国采煤自动化水平的提升速度较快，而且整体正在朝着智慧化的方向发展，学术界也对智慧采煤做了大量研究，而且在某些煤矿已经实现了无人操作的智能开采，但仍有技术瓶颈需要突破。当前全高长臂工作面、放顶煤工作面等逐渐成为主要开采形式，突破了分层开采的限制。并且随着现代科技的不断发展，未来我国的自动化采煤必将完善，在煤矿开采中的作用也将得到充分体现。

1.3运输技术的发展

刮板运输机当前在我国机械化采煤中的应用非常广泛，不仅是一种常见设备，同时也是最重要的井下运输设备（如图2）。刮板运输机在运输煤炭的同时，还可以参与井下环境的建设，同时令一些机械设备能够稳定运行在井下轨道，自身的支架和支点作用因此得到了充分体现。另外，通过刮板运输机还可以及时清理工作面上的煤渣，保证每道采煤工序的有序进行，并且创造一个良好的井下工作环境[3]。

1.4装备技术的发展

煤矿采煤中的装备技术中最为重要的是电机，电机是以横向布置的方式设置在井下环境中的，通过电机的变频运行可以实现无牵引工作。井下的各种设备具有框架大、刚性强、能够独立安装、可实现部件之间的无动力传递，比如通过与主机连接悬挂的方式设置摇臂，可以在不回转的情况下提升摇臂的功率，并且不需要特别大的转速即可完成这一操作[4]。在井下各类企业设备中，销排式的无链牵引系统拥有比较大的作用力，可以促进整个工作过程的平稳运行，尤其在一些底板条件较差的工作面，可保障工作面各项作业的顺利开展。运行采煤设备过程中通过充分结合计算机，可以实现对井各项设备的远程操控，并布置各项作业的操作流程，而且在后台可以实时显示设备的工作状态，并对设备进行全程监督，这样当设备出现故障或者异常工作状态时就可以进行及时处理，保证了井下作业效率和安全性。

2采煤自动化技术的应用

本次对采煤自动化技术的分析，以及某煤矿所采用的综采自动化技术为例，该煤矿的资源总量为4.40×106t，平均煤层厚度3.6m，拥有超过3700m的工作面走向，经过勘察之后可以得知，煤层的最小倾角为13°，最大倾角为24°，在前期勘测中得知跟煤矿的顶板煤层存在破碎情况，而且具有较高的瓦斯含量，因此为保障作业效率和安全性决定采用综采自动化采煤技术[5]。2.1控制采煤机在工作面作业过程中，首先需要控制采煤机切割煤层，应用综采自动化设备执行这些操作，需要首先控制采煤机运行参数，具体要以煤层的结构情况为基础，对采煤机的运行参数做出合理调整。同时为了保证采煤机能或正常运行，避免出现相应的安全事故，应对煤层的开采速率进行合理控制。一般来讲控制煤层开采速率需要以煤层实际尺寸为基础，从而一方面完成采煤作业，另一方面也使后续的安全防护工作能够顺利开展。综采自动化采煤机进行采煤作业过程中，还可以应用记忆割煤技术，比如工作上面的情况比较复杂，可以先通过这项技术提前对工作面进行一次全面分析，然后在制定采煤机的运行程序，接下来再通过采煤机与自动化作业的方式完成采煤，这样采煤作业的进展也就更加顺利。另外还需要对采煤机的工作过程进行分析，通常采煤机可以在工作过程中实时收集并储存煤层数据，然后协调处理各项工作环节，如果工作面存在特殊情况，还能够采取有针对性的方法有效处理，这样采煤机和工作面的适应性就会得到明显提升。另外通过后台的监控设施也可以及时获取采煤机工作状态，然后进行远程控制，从而令工作面采煤作业更加便利。

2.2控制输送机负载

应用综合机械化采煤技术，必须要提高对输送机的重视，应通过有效控制输送及负载，促进这项技术作用的充分发挥。这是因为煤矿开采工作的效率和输送机负载量息息相关，开采过程中应促进输送设备的稳定运行，保证设备处于正常的工作状态下[6]。这要求相关人员应对各项参数进行合理控制，另外促进机械设备整体运行稳定性的提升，还需要提高对设备临时工作状态的重视。设备在运行过程中可以通过远程监控技术实时了解工作状态，然后做出调整，比如在远程监控过程中发现输送机出现了过高负载，那么就需要及时检查设备本身是否存在故障问题，以及运煤量是否过高，避免因为负债过高而导致设备损坏。

2.3液压支架的控制

液压支架是综合机械化采煤中非常重要的支撑结构，控制液压支架应充分发挥电液控制系统的作用，确保在系统运行中将各项工作充分落实。但综合机械化采煤对电液系统的要求非常高，而且随着井下作业的逐渐深入，这一要求还会逐渐提升。因此作为相关工作人员其必须能够充分了液压系统，然后结合液压系统的工作特点，以及井下环境特点协调各项工作流程，保证液压系统能够实时接收有效信息，并为整个综合机械化采煤的顺利进行提供有力支持。另外应将后续采煤工作的联动效应程序落实，促进不同功能关系的顺畅连接，从而提升综合企业文化产品的整体性。

3结语

综上所述，我国已经进入了新的发展时期，此时各行业都面临着关键转型，尤其是和我国经济建设密切相关的煤炭行业。当前为了实现煤炭行业的顺利转型，应明确煤矿采煤技术的发展，然后结合实际情况应用自动化采煤技术，是推动煤矿企业在新时期获得良好发展的必要手段，更是促进我国煤炭产业良好发展的必要手段。本文对此作了简要阐述，以期可为相关人员提供一些有价值的参考，从而为煤炭企业在新时期的良好发展提供动力。

参考文献：

[1]原权全.浅谈煤矿采煤技术的发展与采煤自动化技术[J].矿业装备，2021,28(05):45-47.

[2]焦渊.浅谈煤矿采煤技术的发展与采煤自动化技术[J].冶金与材料，2021,41(04):92-94.

[3]穆保龙.浅谈煤矿采煤技术的发展与自动化的应用[J].中国科技投资，2019,17(05):78-80.

[4]董清旺，刘文海.刍议煤矿开采过程中存在问题及应对措施[J].科学技术创新，2019,11(22):65-66.

[5]李庄.综采自动化采煤技术的应用研究[J].矿业装备，2019,30(04):102-103.

[6]陈哲.浅谈煤矿采煤技术的发展与采煤自动化技术[J].矿业装备，2021,17(02):256.

作者:李耀 单位:晋能控股煤业集团铁峰煤业公司增子坊煤矿