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【摘 要】随着科技的快速发展和人们对煤炭资源的需求越来越大，自动化采煤技术在综采方面运用得也越来越广泛，尤其是在薄煤层开采方面。本文主要就目前综采自动化技术的应用情况及体会进行概述，希望能够对未来我国的采煤事业提供一些借鉴和参考。
【关键词】采煤技术；自动化；应用；煤炭需求
自动化采煤工作面研究和用用关键技术是现阶段煤行业的重点科技任务之一，现在有很多企业在生产过程中应用了自动化综采技术以后可以大大有利于减少采煤工作面的人员数量，降低工人劳动强度，提高工作面安全程度以及提高工效。但是在这个过程中往往会受到工作面煤层薄、地质环境复杂、能见度低等一系列因素的影响，影响工作面回采率及设备效能。因此还需要我们想方设法进行解决。
一、国内外综采自动化技术的对比情况
（一）国内综采自动化技术的现状。
就目前而言，世界上最为先进的滚筒采煤机自动化割煤工艺一般分为以下两种：1、采煤机尾滚筒随动割煤方式。它只需要操作前滚筒，尾滚筒会自动根据设定进行割煤，因此只配备1名采煤机操作人员即可；2、采煤机记忆割煤方式。它是首先通过操作人员手动示范割煤，然后采煤机自动记忆操作人员操刀的参数进行割煤，这样一来就需要操作人员一直跟机来监护机器的运行。就目前而言，国内许多煤炭企业为了达到提高资源回收率和延长矿井寿命的目的，在研究薄煤层的开采技术方面作出了很大的努力。但截止到目前为止国内还没有
滚筒式采煤机自动化割煤应用的成功案例。
（二）国外薄煤层开采技术及自动化发展状况。
现阶段，国内外长壁式中厚偏薄煤层通常有两种技术途径进行开采：1、采用刮板输送机、普通刨煤机和液压支架综采机组；2、采用刮板输送机、滚筒采煤机和液压支架相关配套的采煤机机组。如何进行选择要根据具体情况而定，因为这两种技术各有特点，适应性也不一样。其中刨煤机综采工艺单一，因此比较安全，并且块煤率也比较高，非常适宜于开采那些硬度较低、厚度较薄并且地质条件复杂的煤层；而滚筒式采煤机综采则非常适宜于煤层厚度、硬度以及地质条件简单的煤层。
二、综采自动化技术在工作面的应用
综采自动化技术在工作面的应用主要包括以下几个方面的内容。
（一）支架随采煤机的跟机自动化。
需要注意的是几点：1、要实现跟机自动化，一定要保证所有传感器（红外线接收器、红外线发射器、行程传感器和压力传感器等）可以正常工作；2、在支架跟机自动化作业的过程中，需要根据采煤的实际情况而设定具体的参数；3、要从全局上把握跟机自动化的全过程。山西煤炭运销集团盖州煤业有限公司计划采用的是全截深回采工艺和滚筒采煤机双向工艺，将整个采煤过程分为四个步骤逐个进行完成，具体见2.2。
（二）采煤机的记忆割煤自动化模式。
这种模式在使用过程中主要注意以下几个方面：1、设定基本参数。需要在调试记忆割煤前设置一些基本参数。参数设定好以后，在自动参数屏幕中输入最大或者最小煤层厚度、工作面长度、滚筒直径等参数；2、校正传感器。主要是校正俯仰传感器、复位传感器、速度传感器等。计算机程序用这些传感器对采煤机的俯仰和摇摆角度实施跟踪，同时不会受到摇摆角度和坡度的影响；3、编制采煤过程表。这需要根据不同的割煤方式分别编辑不同的过程表，并且需要选择不同的模式，值得注意的是，在割煤的整个过程中需要相关人员为了适应工作面的变化不断的对其进行修改；4、采煤机自动割煤模式。一般地说，采煤机记忆割煤自动化都有自动、手动和学习这三种模式。它可在司机收到干预最小的条件下自动进行割煤，这无疑可以大大减少采煤机司机的劳动强度。综合各种技术的应用范围和神东集团自身的实际情况，他们最终决定选用滚筒采煤机双向割煤方式。
（三）信息通讯技术。
它需要主要注意以下四点：1、JOS（通讯控制系统）与支架主控计算机二者之间的通讯可以让支架及时获得采煤机的具体位置；2、保证采煤机与JOS二者之间的良好通讯，并且能够随时对采煤机的状态数据进行监测；3、所有信号都是通过数据上传系统传至地面数据调度室，从而实现数据集中监控；4、由于支架主控计算机与支架之间或者是相邻两架之间进行通讯，这样一来就可以很好的集中控制支架动作，同时能够相互检测对方的当前状态。
（四）采煤机随机视频系统。
1、视频信号的传输方式。通常采用的是电一光一电的传输方式，将视频信号经过转换和传输以后直接将模拟信号显示成像，然后通过随机光缆传输到控制台的检测平台上，这样一来就在很大程度上减少了模拟信号转化为数字信号的信号损失；2、防水、防尘、防雾。这是因为井下环境复杂，相关工作人员必须将这个方面的因素考虑进去；3、工作面视频设备的具体布置情况。这就需要在采煤机摇臂截割电机的前采煤机灯位置各安装2个低照度摄像头，经过4套光端机和1根光缆与机头位置的4台防爆监视器相连接，这样就可以实现防爆监视器抓拍到监视采煤机滚筒的具体位置了。
三、综采自动化技术的优势之处和亟待完善的地方
通过不完全数据统计，试用综采自动化以后的采煤企业都大大降低了人力资源；提高了采煤工作面的安全程度；提高了采煤工效。不过在实际使用过程中也有亟需改进的地方，主要表现在：（1）无法实现支架、采煤机、三机等设备的信息共享和彼此之间的有效控制，一定要各自开启自动化，然后通过接收器控制支架和采煤机红外线发射器进行自动化动作才行，从这一点上来看，我们还需要想方设法加强各设备的信息交互功能从而实现相互协调作业；（2）当前的摄像系统所采集的工作面影像不足，所以还只能够通过增加摄像头来采集更多的信息来帮助司机完成远程监视和作业；（3）采煤机在自动化割三角煤过程中，务必要根据过程表准确设置割到采煤机设定的支架号，不然的话会停止采煤机的自动化作业。值得注意的是，在割通两端头的过程中一定要采用手动模式割煤，不然很容易出现机头机尾搭桥或割伤设备等现象的情况，这样会造成非常严重的后果。
四、结束语
综上所述，随着科技的进步和时代的发展，国内外都非常重视采煤技术的实际应用，虽然当前综采自动化技术存在着这样和那样的缺陷和不足之处，不过比起传统的采煤技术有非常明显的优势，也是今后采煤技术的必然趋势，为了更好的对其进行应用和实践，还需要广大的工作人员和企业不断的探索和努力研究，最终实现经济增长和生态保护的和谐统一。
【参考文献】
[1]王波、邓文革、关伟.自动化技术在综采工作面的应用[J].陕西煤炭.2011，（03）.
[2]温忠强.综采自动化采煤技术的应用实践[J].中国新技术新产品.2013，（24）.
[3]韩平.电气自动化技术在机械采煤中的应用[J].自动化应用.2012，（07）.
[4]成光星、申龙.薄煤层综采自动化采煤工艺技术研究与应用[J].中国煤炭.2009，（09）
【关键词】采煤技术；自动化；应用；煤炭需求
自动化采煤工作面研究和用用关键技术是现阶段煤行业的重点科技任务之一，现在有很多企业在生产过程中应用了自动化综采技术以后可以大大有利于减少采煤工作面的人员数量，降低工人劳动强度，提高工作面安全程度以及提高工效。但是在这个过程中往往会受到工作面煤层薄、地质环境复杂、能见度低等一系列因素的影响，影响工作面回采率及设备效能。因此还需要我们想方设法进行解决。
一、国内外综采自动化技术的对比情况
（一）国内综采自动化技术的现状。
就目前而言，世界上最为先进的滚筒采煤机自动化割煤工艺一般分为以下两种：1、采煤机尾滚筒随动割煤方式。它只需要操作前滚筒，尾滚筒会自动根据设定进行割煤，因此只配备1名采煤机操作人员即可；2、采煤机记忆割煤方式。它是首先通过操作人员手动示范割煤，然后采煤机自动记忆操作人员操刀的参数进行割煤，这样一来就需要操作人员一直跟机来监护机器的运行。就目前而言，国内许多煤炭企业为了达到提高资源回收率和延长矿井寿命的目的，在研究薄煤层的开采技术方面作出了很大的努力。但截止到目前为止国内还没有
滚筒式采煤机自动化割煤应用的成功案例。
（二）国外薄煤层开采技术及自动化发展状况。
现阶段，国内外长壁式中厚偏薄煤层通常有两种技术途径进行开采：1、采用刮板输送机、普通刨煤机和液压支架综采机组；2、采用刮板输送机、滚筒采煤机和液压支架相关配套的采煤机机组。如何进行选择要根据具体情况而定，因为这两种技术各有特点，适应性也不一样。其中刨煤机综采工艺单一，因此比较安全，并且块煤率也比较高，非常适宜于开采那些硬度较低、厚度较薄并且地质条件复杂的煤层；而滚筒式采煤机综采则非常适宜于煤层厚度、硬度以及地质条件简单的煤层。
二、综采自动化技术在工作面的应用
综采自动化技术在工作面的应用主要包括以下几个方面的内容。
（一）支架随采煤机的跟机自动化。
需要注意的是几点：1、要实现跟机自动化，一定要保证所有传感器（红外线接收器、红外线发射器、行程传感器和压力传感器等）可以正常工作；2、在支架跟机自动化作业的过程中，需要根据采煤的实际情况而设定具体的参数；3、要从全局上把握跟机自动化的全过程。山西煤炭运销集团盖州煤业有限公司计划采用的是全截深回采工艺和滚筒采煤机双向工艺，将整个采煤过程分为四个步骤逐个进行完成，具体见2.2。
（二）采煤机的记忆割煤自动化模式。
这种模式在使用过程中主要注意以下几个方面：1、设定基本参数。需要在调试记忆割煤前设置一些基本参数。参数设定好以后，在自动参数屏幕中输入最大或者最小煤层厚度、工作面长度、滚筒直径等参数；2、校正传感器。主要是校正俯仰传感器、复位传感器、速度传感器等。计算机程序用这些传感器对采煤机的俯仰和摇摆角度实施跟踪，同时不会受到摇摆角度和坡度的影响；3、编制采煤过程表。这需要根据不同的割煤方式分别编辑不同的过程表，并且需要选择不同的模式，值得注意的是，在割煤的整个过程中需要相关人员为了适应工作面的变化不断的对其进行修改；4、采煤机自动割煤模式。一般地说，采煤机记忆割煤自动化都有自动、手动和学习这三种模式。它可在司机收到干预最小的条件下自动进行割煤，这无疑可以大大减少采煤机司机的劳动强度。综合各种技术的应用范围和神东集团自身的实际情况，他们最终决定选用滚筒采煤机双向割煤方式。
（三）信息通讯技术。
它需要主要注意以下四点：1、JOS（通讯控制系统）与支架主控计算机二者之间的通讯可以让支架及时获得采煤机的具体位置；2、保证采煤机与JOS二者之间的良好通讯，并且能够随时对采煤机的状态数据进行监测；3、所有信号都是通过数据上传系统传至地面数据调度室，从而实现数据集中监控；4、由于支架主控计算机与支架之间或者是相邻两架之间进行通讯，这样一来就可以很好的集中控制支架动作，同时能够相互检测对方的当前状态。
（四）采煤机随机视频系统。
1、视频信号的传输方式。通常采用的是电一光一电的传输方式，将视频信号经过转换和传输以后直接将模拟信号显示成像，然后通过随机光缆传输到控制台的检测平台上，这样一来就在很大程度上减少了模拟信号转化为数字信号的信号损失；2、防水、防尘、防雾。这是因为井下环境复杂，相关工作人员必须将这个方面的因素考虑进去；3、工作面视频设备的具体布置情况。这就需要在采煤机摇臂截割电机的前采煤机灯位置各安装2个低照度摄像头，经过4套光端机和1根光缆与机头位置的4台防爆监视器相连接，这样就可以实现防爆监视器抓拍到监视采煤机滚筒的具体位置了。
三、综采自动化技术的优势之处和亟待完善的地方
通过不完全数据统计，试用综采自动化以后的采煤企业都大大降低了人力资源；提高了采煤工作面的安全程度；提高了采煤工效。不过在实际使用过程中也有亟需改进的地方，主要表现在：（1）无法实现支架、采煤机、三机等设备的信息共享和彼此之间的有效控制，一定要各自开启自动化，然后通过接收器控制支架和采煤机红外线发射器进行自动化动作才行，从这一点上来看，我们还需要想方设法加强各设备的信息交互功能从而实现相互协调作业；（2）当前的摄像系统所采集的工作面影像不足，所以还只能够通过增加摄像头来采集更多的信息来帮助司机完成远程监视和作业；（3）采煤机在自动化割三角煤过程中，务必要根据过程表准确设置割到采煤机设定的支架号，不然的话会停止采煤机的自动化作业。值得注意的是，在割通两端头的过程中一定要采用手动模式割煤，不然很容易出现机头机尾搭桥或割伤设备等现象的情况，这样会造成非常严重的后果。
四、结束语
综上所述，随着科技的进步和时代的发展，国内外都非常重视采煤技术的实际应用，虽然当前综采自动化技术存在着这样和那样的缺陷和不足之处，不过比起传统的采煤技术有非常明显的优势，也是今后采煤技术的必然趋势，为了更好的对其进行应用和实践，还需要广大的工作人员和企业不断的探索和努力研究，最终实现经济增长和生态保护的和谐统一。
【参考文献】
[1]王波、邓文革、关伟.自动化技术在综采工作面的应用[J].陕西煤炭.2011，（03）.
[2]温忠强.综采自动化采煤技术的应用实践[J].中国新技术新产品.2013，（24）.
[3]韩平.电气自动化技术在机械采煤中的应用[J].自动化应用.2012，（07）.
[4]成光星、申龙.薄煤层综采自动化采煤工艺技术研究与应用[J].中国煤炭.2009，（09）