采煤机自动化与智能化控制技术

王凌浩

（山西华禧建筑安装有限公司 山西省太原市 030000）

煤炭是社会经济发展中不可或缺的重要资源之一，其对于各个行业的发展建设有着极为深刻的影响。但是，作为一种不可再生资源，近些年来我国煤矿资源开采数量增多，但是作为一种不可再生资源，其储量却在不断减少，浅层煤层数量逐年减少，煤炭开采深度不断加深，开采难度加大，其对于开采设备也提出了诸多新要求。采煤机作为煤矿开采的主要设备之一，将采煤机与自动化、智能化控制技术结合在一起，可以有效的优化开采效率，减少资源浪费。

1 滚筒采煤机自动化与智能化控制系统

1.1 滚筒采煤机自动化与智能化控制系统的构成

滚筒采煤机自动化与智能化控制系统包含有多方面的内容，如电气控制、动力、计算机技术等都是滚筒采煤机的重要组成部分之一，在滚筒采煤机运行过程中，这些内容缺一不可，否则的话滚筒采煤机就难以有效的应用。

1.2 滚筒自动化与智能化控制系统的关键技术

采煤机自动化与智能化控制系统的关键技术包含有多方面的内容，其具体主要体现在以下方面：

1.2.1 监控通信技术

监控通信技术所涵盖的内容十分广泛，其是一项系统化的技术，应用监控通信技术的主要目的就是为了保证煤矿开采的安全性以及质量。因为，随着我国煤矿开采深度的加深，开采量的增加，应用于煤矿生产的各项工艺也变得更加复杂，开采期间所应用到的设备呈现出多样化的特征。为了更好的保证采煤机高效应用，减少设备运行期间出现的种种故障，监控通信技术的应用就显得极为有必要了。在滚筒采煤机中要想有效的发挥监控通信技术的优势作用，就必须要保证通信回路的正常、高效、稳定运行，否则的话，监控信号难以顺利传输，采煤机的运行质量效果也将会受到影响和干扰，设备安全性难以得到有效的保障。当前，随着采煤机自动化与智能化技术不断创新发展，滚筒采煤机在各种类型的煤层中均有着比较广泛的应用。实际上要想使得监控通信技术有效发挥作用与价值，必须要在采煤机上安装多种具有多种通信通讯功能的设备、传感器等多种装置。煤矿开采过程中应用采煤机时，要发挥自动化、智能化技术的作用与价值，就必须要保证各项设备安装齐全，否则的话设备的通信作用无法有效发挥，采煤机的运行状况也无法准确的掌握，但是安装好相应设备之后，各类问题也就迎刃而解了，煤矿工作人员可以快速及时的掌握采煤机的运行状态，做好各项监控工作，在面临突发性情况时第一时间采取有效的措施予以处理，避免采煤事故发生，优化采煤质量效果。

1.2.2 机载控制技术

如果没有计算机软件技术作为依托，机载控制技术的应用也将会沦为空谈，计算机技术可以快速的传递各种信息，在通信网络顺畅的情况下，可以快速的给采煤机传输各种有价值的信息，帮助采煤机更好的规避运行过程中可能会发生的问题，但是要达到监控的目，该项技术还需要与网络连接在一起，要获得网络的支持，这样才可以有效的提高设备的运行效率和质量。

当前我国煤矿资源的需求量逐渐增大，煤炭资源是多个行业不可或缺的能源之一，作为一种不可再生资源，煤矿的存储量逐年减少，而且在煤矿产业发展过程中，不仅需要关注当前的发展需要，同时还需要保证相关产业的可持续发展。因此，在煤矿开采过程中，为了保证开采的安全性，同时使得各项资源高效应用，就必须要发挥自动化、智能化技术的优势作用，以便能够及时的发现采煤工作中存在的缺陷与不足，有效的解决工作中存在的问题。

1.2.3 行走控制与截割技术

滚筒采煤机在进行采煤操作时，对采煤高度以及行走控制的要求一直都比较高，如果这两项工作没有落实好，那么采煤的质量效果必将会受到影响和干扰。地下采煤环境十分恶劣，滚筒采煤机以自动化与智能化技术为依托，可以自主的分辨出煤矿岩石的变化情况，这样才能更加高效的对煤矿开采的深度以及采煤机行走速度进行理性的控制。随着科技的不断发展和进步，采煤机辨别煤炭岩石情况的能力不断提升，据相关研究统计表明辨别方式多达十几种，但是其在具体应用范围方面还存在有一定的局限性。在采煤机具体应用过程中，即便是应用记忆截割方式，也无法实现滚筒采煤机的智能化操作。但是在应用相关技术时，如果能够现代化的摄像摄影技术融入到采煤机之中，做好图像数据的采集与传输工作，那么则可以保证采煤机在矿井中更加高效的应用，可以及时有效的规避多个领域的问题与不足，进而能够更好的对采煤机行走速度以及截割进行控制。

1.2.4 故障预警技术

故障预警是采煤机应用过程中不可或缺的重要技术之一，其可以及时的对各种故障进行控制和预防，提高故障处理效果与质量，减少采煤机故障发生率，延长采煤机使用寿命。在采煤机实际应用过程中，由于地下环境恶劣，因此采煤机经常出现停止或者是其他突发性现象，为了有效的控制该问题，保证采煤机高效稳定运行，减少各类故障的发生率，就必须要发挥好故障预警的作用与价值。采煤机运行过程中，牵引转动操作、切割功率比较大的情况下，设备等安全稳定运行可能就会受到影响和干扰，如果在采煤机运行过程中可以准确识别矿井下多种信息，然后及时的将相关信息传递出去，提高故障处理的速率，针对煤矿生产环节的各项故障进行测量和分析，那么就可以对采煤机的故障进行及时的预警，防微杜渐。如应用智能化与自动化技术，对采煤机运行的各项数据进行对比分析，判断未来一个阶段内是否会有故障发生，如果故障发生，应当采取何种措施予以处理，这样可以将多种故障扼杀于摇篮之中，更好的保证系统安全稳定运行。

2 采煤机自动调高系统

采煤机在煤炭资源开采过程中，随着煤层厚度的改变，采煤机的应用方式方法也将会发生相应的变化，煤矿对于采煤机的综合要求大幅度提升，为了更好的适应煤矿采煤需求，就需要应用到自动调高系统，该系统的作用在于可以灵活的对采煤机的高度进行优化和调整，保证采煤机可以结合煤层的高度变化对自身的性能进行优化，使得采煤机的安全性与稳定性得到充分的保障。具体应用过程中自动调高系统的相关情况如下：

2.1 自动调高系统的组成

自动调高系统是由记忆路径跟踪、自适应调高两大部分组成的。首先对于记忆路径跟踪来说，其指的是自动调高系统借助自动化与智能化技术，对系统运行的各项信息数据进行记录、分析和对比，然后在采煤环节对当前工作中存在的问题和不足进行优化调整，在实际的采煤过程中，针对可能会出现的问题进行规避，使得设备的高度更加科学合理，保证调高目的能够顺利实现。自适应调高则指的是在记忆路径跟踪的时候，如果煤层发生了变化，那么PLC控制器对截割负载异常的情况可以做出准确的判断，并以判断结果作为依据，控制信号驱动液压控制系统，然后灵活的对滚筒高度进行调节和优化，在此过程中还可以自动记忆滚筒高度调整的参数，为后期的采煤工作提供有效的参考依据，保证一切工作朝着更好的方向发展。

2.2 自动调高系统工作原理

煤炭开采作业过程中，双滚筒采煤机是近些年来，使用频率相对比较高的一种采煤设备，之所以如此是因为其在高度、切割部位、摇臂以及机身调节等领域都能够顺畅自如的进行调节。在调节过程中，双滚筒采煤机只要是借助油缸活塞伸缩完成一系列工作的，但是调节时由于不同部位的调节要求有所差异，因此最终的调节也存在有较大的差异，在调节时要做到具体问题具体分析。当前，摇臂调节的使用频率相对比较高，该调节方式的优势在于稳定性比较高，对于外界的感知能力强灵敏度高，可以灵活的应用于多种场合。在应用自动调高系统时，主要是借助压力来完成的，电动机在自动化技术的支持之下，可以准确的感知外界情况的变化，然后对自身的压力进行调整，在压力调整的过程中，完成高度调节工作。

2.3 自动调高系统的作用

结合当前我国煤炭开采的现状来看，由于煤炭开采数量不断增加，开采环境可谓是越来越复杂，采煤工作还经受着噪音、粉尘等多种因素的污染。采煤机运行过程中，由于开采环境恶劣，仅仅只是依靠采煤工作人员的判断，那么采煤机的截割状态究竟如何，是否有以外情况发生，顶板位置是否正确等等，这些都难以真正的做出准确分析和判断。如果在采煤工作实施过程中，相关判断失误，那么可能会导致采煤安全事故发生，煤矿企业的生产经营活动不得不因此中断，企业所承受的竞技损失也不可预知。比如说，采煤机滚筒的高度不合适，顶板切割过程中，切割部位不当，截齿的磨损因此大幅度加剧，采煤机的使用性能受到干扰，寿命也大幅度缩短。在高瓦斯矿井内，由于瓦斯含量比较高，在切割顶板时，还有可能会出现火花，瓦斯爆炸事故也可能会因此发生。如果采煤机的滚筒位置比较低，那么切割时可能会出现比预计切割少的情况，开采效率将会因此而大幅度降低。但是自动调高系统成功应用之后，相关问题则迎刃而解，通过智能化与自动化技术想结合，采煤机自动调高系统的作用与价值得以成功发挥，可以更加准确的对煤矿情况进行分析和判断，然后结合具体的情况对滚筒的高度进行优化和调整，这样不仅可以有效的保障采煤作业的安全性，同时还保证了回采率，优化了开采质量效果。

3 采煤机自动化与智能化控制技术发展方向

随着科技的不断发展和进步，未来采煤机自动化与智能化控制技术的广泛应用必将会成为常态，而其发展趋势和方向则呈现出以下方面的特点：一是朝着更加精细化、自动化和智能化的方向发展。采煤机自动化与智能化控制技术是以计算机信息技术为依托的，在未来计算机信息技术必将会越来越成熟，其将会变得更加精细化。二是操作人员必须要掌握专业的计算机信息 技术知识，了解各项设备的操作方法以及原理。过去煤矿开采工作对于人力的依赖性比较强，许多工作都需要人为操作完成，但是在自动化与智能化技术的支持之下，诸多工作都可以由机械设备代劳，其对于人力的依赖性减小。对人力的依赖性减少，并不意味着不再需要人力操作，其反而对于人力的综合素质提出了更高的要求，操作人员必须要熟悉自动化与智能化方面的知识，可以灵活的应用各项机械设备，对于机械设备的故障原理以及类型等了如指掌，才能更好的操作相关设备。

总之，采煤机自动化与智能技术的推广应用是时代发展的必然趋势，但是要想真正的应用好煤采煤机自动化与智能技术并非一朝一夕的事情，实际工作中必须要不断的对采煤机系统进行优化和调整，这样才能更好的促进煤矿安全、稳定生产，提升生产质量有着极为重要的帮助，其是煤矿产业发展进步的重要表现。