综采工作面智能化技术与装备的发展

煤矿综采智能化工作面关键技术解析摘要：开展煤矿综采工作期间，通过应用智能化技术，不仅实现了无人化生产的目标，还能确保生产过程的安全、顺利、高效。

对煤矿综采智能化工作面关键技术进行全面、深入的分析，以供参考。

关键词：煤矿综采；智能化；关键技术1煤矿智能化开采的含义将智能化开采系统运用到煤矿开采过程中，可以使煤机装备实时感知井下的复杂环境与变化，然后对控制参数进行相关调整。

在煤矿智能化开采过程中，智能感知、智能决策及智能控制非常关键。

煤矿智能化系统就是以自动化装置为重点，结合具有现代化特点的理念与思想，对矿山的开采信息进行收集，而后再应用网络将数据进行集成，利用智能化操作提供高质量的服务[1]。

智能化设备可以自主地方式进入学习过程，且其决策能力也极强，能更好地感知和分析问题，并自主修正，即使将其运用到复杂性的条件和环境下，它也能制定出科学性、可行性较强的开采计划与方案。

结合环境产生的不同变化，智能化开采设备可发挥出自身的作用和优势，真正实现智能化开采的目标。

在复杂的条件下，智能开采设备也可以进行无人开采。

2煤矿综采智能化工作面的技术特点伴随着时间的不断推移，我国采矿技术紧紧跟随时代发展的脚步，向着更新的方向发展和转变，开采方式也开始向智能化方向转化。

近年来，国内外的先进技术，在提升煤炭自动化水平等多个方面发挥了重要的作用，同时，也为进一步提升煤矿综采工作面的效率奠定了坚实的基础。

社会各行业在实际发展过程中，智能化都是主要的发展方向和趋势，煤矿综采行业更是如此。

将智能化技术运用到煤矿综采工作去，其优势和特点主要有以下3点。

2.1自动化控制提升准确性在煤矿综采工作过程中采面支架自动化控制、降尘自动化系统等，都是将自动化控制技术落实到工作中的具体表现。

这些智能设备完全改变了过去人工控制的局面，基于计算机系统，实现智能化控制，降低了工作人员的劳动强度，也减少工作误差，进一步提高了煤矿综采运行的准确性[2]。

煤矿综采工作面智能化开采摘要：随着科学技术水平的不断提高，促进我国工业技术和网络技术水平的不断改进，相应的也影响到我国产业动向的变革，未来产业的发展越来越倾向于智能化发展，我国煤矿工作受到工作性质和恶劣环境的影响，其安全隐患问题一直是行业内人士关心的重要问题，随着智能化、科技化水平的不断提高，有关专业技术人员逐渐将智能化融入到煤矿开采工作中，煤矿综采工作面智能化开采的应用不仅可以实现无人开采的目标，还可以大大促进煤矿综采工作的开展，是适应时代发展的一项技术革新。

文章对煤矿综采工作面的智能化设备与开采技术进行了研究，以供参考。

关键词：煤矿开采；综采工作面；智能开采1煤矿综采工作面相关智能化开采装置介绍1.1智能采煤机装置概述对于智能采煤机装置来说，能够紧密参考采煤技术具体的需求情况，合理设计出多样化的运行形式，达到对联动管控刮板输送机设备和支架有效协调的效果。

利用先进的MEMS传感器技术，完成采集采煤机支架运行状况的任务，同时合理预测采煤机具体位置关系计算和运作轨迹的情况，实现闭锁采煤机与其它相关设备有效联通的目的。

运用智能采煤机装置，能够以自动的形式，完成煤炭分界的科学探测任务，并结合有关采煤技术，逐渐形成一个系统化的煤矿开采体系。

在有关监控中心当中安设一台采煤机远程操控平台，并和采煤机装置的位置监测系统实现通信，以便获知采煤机装置具体的运行方向。

1.2智能液压支架针对煤矿综采液压支架电液管控系统而言，属于支架生产以后的一个其附属产品，并没有在液压支架结构当中实现引入，后续的相关支架产品应该进行设计之初，便运用到电液管控系统，使支架相应的机械结构、控制器以及传感器等装置实现统一化，降低了支架的成本，达到提高支架自动化能力的目的。

在有关监控中心当中安设一台液压支架远程操控平台，把相应的工作面视频、电液管控计算机界面当成主要的形式，并借助支架远程控制台，达到远程管控液压支架的目的。

由于煤矿综采工作面液压支架电液控制系统得到了广泛的应用，促使采煤机设备的支架得以自动化。

煤矿综采工作面自动化技术的发展趋势随着科技的不断发展，煤矿综采工作面自动化技术也在不断的更新和完善。

自动化技术的应用，不仅提高了生产效率，减少了工人劳动强度，更重要的是保障了生产安全。

本文将重点分析煤矿综采工作面自动化技术的发展趋势。

一、自动化设备的智能化发展随着人工智能技术的飞速发展，智能化已经成为自动化设备发展的重要方向。

在煤矿综采工作面，需要具备自动化控制、数据采集、分析处理、实时监控等功能的设备已经逐渐被引入。

未来，煤矿综采工作面将更加智能化，通过人工智能技术，设备将具备自主学习和适应性调整能力，从而更好地实现自主作业和智能化控制。

二、传感器技术的发展传感器技术是自动化技术的核心，直接关系到设备对周围环境的感知和控制能力。

随着传感器技术的不断进步，煤矿综采工作面将会更加智能和精准。

高精度的位姿传感器和运动传感器的应用可以实现更精准的定位和运动控制；温度、湿度、气体浓度传感器的应用可以实现对环境的实时监测和控制。

未来，传感器技术将会更加全面和多样化，为煤矿综采工作面的自动化提供更强有力的支撑。

三、无人化技术的应用无人化技术是煤矿综采工作面自动化技术的重要发展方向。

传统的煤矿综采工作面需要大量的矿工手动作业，面临着安全风险和劳动强度大的问题。

而采用无人化技术，可以实现对危险环境的自主作业，大大降低了人员伤亡的风险。

未来，无人化技术将成为煤矿综采工作面自动化技术的重要发展趋势，而实现无人化作业需要依赖智能化控制和自主导航技术的不断创新和完善。

四、自动化系统的集成化煤矿综采工作面的自动化设备较多，涉及到机械、电气、电子、自动化控制等多个领域，如何将这些设备进行有效的集成，实现协同作业，是未来自动化技术的一个重要问题。

未来，自动化系统将呈现出更强的集成化趋势，通过互联网、物联网等技术手段，实现设备之间的数据共享和协同控制，从而提高整个自动化系统的效率和稳定性。

五、安全性和可靠性的提升煤矿综采工作面的自动化技术不仅要实现高效的生产，更要保证生产的安全和可靠。

煤矿综采工作面自动化技术的发展趋势近些年，随着我国科学技术的不断进步，国家相关部门已将一批综合技术水平高、机械化程度高、自动化装备高的技术应用到了实际的煤矿开采过程中。

这些技术的应用主要是为了提升煤炭回采率和开采质量，实现我国煤炭资源可持续发展。

本文笔者主要分析了煤矿综采工作面中自动化技术的应用现状，之后又对技术的应用和发展趋势进行的探讨，希望这些建议可以为后续煤矿开采提供一定的帮助。

标签：煤矿开采；综采工作面；自动化技术；发展趋势1 引言改革开放之后，我国的煤炭开采在经历多年的发展后也取得了较为显著的成绩。

综采工作面作为煤矿开采工作中的重要组成部分，其自动化技术的应用不仅决定着煤矿开采的整体效率，同时也影响着煤矿开采的质量与企业生产安全，这对实现我国煤矿行业稳定发展有着非常重要的意义，因此，一定要重视起来。

2 综采工作面中自动化技术的应用现状综采工作面是整个煤矿生产的重要场所，也是煤矿开采系统中较为复杂的一部分。

其原因在于：很多煤矿开采设备都集中在此处，综采工作面上的设备之间具有较强的关联性，且任何一件设备不能脱离其他设备而独立运行。

同时，还因为综采工作面上的设备运行，容易受地质环境和工作面完整性等多方面因素影响而发生变化。

一个完整、标准的综采工作面一般情况下设备机械多达200台至300台同时作业，最为常见的设备有：采煤机、刮板输送机、转载机、液压支架、破碎机等，其中为了保证矿井深处的安全与稳定，一般支架数量会用到100根到200根左右不等，因为支架与设备的完美配合才可以使得自动化水平效果最大化。

但在实际施工过程中，笔者发现很多设备共同作业的难度还是比较大的，虽然我国自动化技术不断成熟，但由于受地理位置和地址结构等条件影响，导致很多深层煤层根本不能有效利用自动化技术，其原因在于我国自动化技术水平不够，深层煤层地理条件不能满足自动化技术的运转性能。

其次，很多设备体积较大，而矿井下的空间却很小，这就导致部分设备满足不了空间要求，降低了自动化技术的应用范围。

综采工作面自动化技术综采工作面自动化技术是指利用先进的自动化设备和技术手段，对煤矿综采工作面进行智能化、自动化的管理和操作。

该技术的应用可以提高煤矿生产效率、降低事故风险、减少人力成本，并且对环境保护也具有积极的意义。

一、综采工作面自动化技术的原理和方法综采工作面自动化技术主要包括以下几个方面的内容：1. 传感器技术：通过安装各种传感器，对工作面的瓦斯浓度、温度、湿度等参数进行实时监测和控制，确保工作面的安全运行。

2. 机械化设备：采用自动化的机械化设备，如采煤机、支架等，实现对工作面的自动化开采和支护，提高生产效率和安全性。

3. 人机交互系统：通过人机交互界面，实现对工作面的远程监控和操作，减少人员在危险环境下的作业时间，提高工作效率。

4. 数据采集与处理：通过数据采集系统，实时采集和处理工作面的各项数据，包括瓦斯浓度、温度、湿度等参数，为工作面的安全管理提供依据。

二、综采工作面自动化技术的应用和效益综采工作面自动化技术的应用可以带来以下几个方面的效益：1. 提高生产效率：自动化设备和技术的应用可以大大提高煤矿综采工作面的生产效率，减少人力成本，提高产量。

2. 降低事故风险：自动化设备和技术可以减少人员在危险环境下的作业时间，降低事故风险，保障工作面的安全运行。

3. 节约能源：自动化设备和技术可以根据实时监测的数据，进行智能化的能源管理，减少能源的浪费，提高能源利用效率。

4. 环境保护：自动化设备和技术可以减少煤矿开采对环境的破坏，降低煤炭开采对水资源的消耗，对环境保护具有积极意义。

三、综采工作面自动化技术的发展趋势随着科技的不断进步和煤矿安全生产的要求，综采工作面自动化技术也在不断发展和完善。

未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 智能化水平提升：综采工作面自动化技术将更加智能化，通过人工智能和大数据分析等技术手段，实现对工作面的智能化管理和操作。

2. 无人化作业：综采工作面将逐步实现无人化作业，通过自动化设备和技术，减少人员在危险环境下的作业时间，提高工作效率和安全性。

煤矿综采工作面智能化技术与设备分析摘要：随着产业结构的逐步调整和升级，煤炭行业对开采技术进行了创新和优化，特别是向智能化和自动化方向发展，为煤炭行业的顺利转型提供了基础条件。

目前，综采工作面是智能技术发展和应用的重点对象。

为了促进煤炭行业实现高度智能化和无人化生产的发展目标，有必要充分研究相关技术和设备，以促进煤炭行业的可持续发展。

关键词：煤矿综采工作面；智能化技术；设备引言目前，互联网信息技术已经充斥生活的方方面面。

在很多行业，利用智能技术凸显发展优势已经成为主流模式。

因此，本文考虑将智能技术与当前煤矿开采技术相融合，充分发挥智能技术的优势，提高整个行业的机械化水平和安全性，加快模式转变，使智能技术和装备引领未来矿业发展的趋势。

1煤矿综采工作面智能化技术分析1.1位置监测技术为了实现综采工作面的智能化生产和施工，需要知道各设备的位置和采区的位置，并实时传回操作系统。

因此，经过长时间的研究和开发，位置监测技术被广泛应用。

综采工作面还可以借助模拟系统和虚拟现实技术，对实际环境进行模拟，多维度地探索矿区的具体情况，提前预判在生产中可能会发生的问题，设置好作业模式，做好准备工作，确保生产中工作人员的安全和设备的正常运行。

1.2识别技术智能识别技术作为综采工作面的智能化技术之一，对提高综采自动化水平具有重要作用。

煤矿企业和工作人员应首先明确具体的开采要求，同时建立开发的数学模型，并借助网络技术设计相应的验证算法，以提高识别的准确性，并不断创新和完善，开发更加先进的智能化技术。

煤矿开采作业的环境具有一定的复杂性，只使用以往的记忆识别程序和振动频率传感器无法在实际中起到较为明显的作用。

因此煤矿企业应积极投入研究资金和人力等资源，研发具有高分辨率的自动传感器，减少开采成本，同时学习与借鉴国外先进技术和经验，进一步提高综采工作面作业的智能化水平。

1.3生产连续性保障技术生产连续性保证技术对于生产的均衡控制极其重要。

对煤矿综采工作面智能化开采技术的应用分析摘要：近年来，煤炭行业信息化、智能化建设步伐加快，智能化开采已成为大势所趋。

煤矿工作面、施工技术、劳动组织和安全措施等各种系统构成了煤矿智能化开采。

为了能够全面推进煤矿智能化开采技术水平，必须了解煤矿智能化开采中存在的问题和优势，积极探索未来智能化煤矿开采的发展方向，满足现代煤矿事业的可持续发展需求。

基于此，文章主要分析综采工作面智能化技术运用的现状、问题与解决对策。

关键词：煤矿综采工作面；智能化开采；应用引言煤矿智能化开采的推进不仅可以促进煤矿减员提效，还可以最大程度上促进煤炭行业的可持续发展。

其将传统的劳动密集型产业升级为技术集约型产业，具有较强的市场竞争力。

然而，实现煤矿智能化开采并不是一件容易的事。

一方面，现在智能化还处于起步阶段，缺乏相应的技术积累；另一方面，现在传统采矿专业的技术人才知识有限，很难满足智能化开采的技术要求。

本文从中国煤矿智能化开采的现状出发，对煤矿智能化开采的未来进行了展望。

1综采工作面智能化开采现状智能化开采过程中需要用到大量的信息。

如何保证信息在井下的高效传输，仍然是一个亟需解决的问题。

由于煤矿井下电磁干扰较大，很多电子设备干扰严重，实现信息的无线传输较为困难。

若采用有线传输，则需要在井下铺设大量线路，不但工程量比较大，而且后期不便于维护。

5G技术的发展可以为煤矿井下信息的传输提供一种新思路。

5G信息传输具有高带宽、低延时和抗干扰能力强的特点除了信息传输存在问题以外，采煤机的控制尤为关键。

要想实现采煤机的真正无人化控制，采煤机必须要具备高速的信息处理能力，能较为快速地处理需要控制的信息，并发出正确的指令。

然而，虽然有些功能在程序上是可以实现的，但是在实际上难以获取准确参数。

在智能化开采过程中，液压支架的工作阻力设定尤为关键。

但由于岩层运动规律的复杂性，很难找到一个合适的参数。

同时，如何在井下相对闭塞的环境下实现对采煤机运动状态的实时调整，也是个技术难题。

煤炭开采技术及装备发展迅速，综采工作面经历了机械化→自动化→智能化开采。

我国煤矿采煤机械化程度达到75%以上，大型煤矿机械化程度已达到了95%，并且我国在工作面三机国产装备上发展较快。

综采智能化开采技术发展历程综采智能化系统是以液压支架电液控制系统为基础，通过提升感知、传输与智能控制能力，实现自适应控制目标。

液压支架电液控制控制系统通过配置压力、行程等传感器，按照采煤机工艺，依据采煤机位置实现跟机自动控制。

综采智能化控制系统发展阶段划分如下。

1.第一阶段：2012-2014年提出了“智能控制+远程干预”的智能化开采模式，开发了我国首套液压支架智能控制系统，开发了智能化远程操作技术平台。

（1）实现液压支架智能感知与智能控制功能。

液压支架姿态感知-倾角传感器、护帮板收回感知-接近传感器、工作面采高测量-高度传感器；煤壁智能支撑控制、护帮板姿态控制、大采高支架防倾倒控制、采煤机防碰撞控制、放煤机构位姿控制、充填捣实机构位姿控制。

（2）建立工作面高速工业以太网。

（3）建立工作面视频系统。

将人的视听感官延伸到工作面，通过在工作面安装摄像仪，实时跟踪采煤机，自动完成视频跟机推送、视频拼接等功能，为工作面可视化远程监控提供“身临其境”的视觉感受，指导远程生产。

（4）实现工作面远程控制。

在顺槽监控中心/地面调度室配置远程操作台，通过数据通讯方式实现工作面液压支架的远程控制。

（5）采煤机记忆截割技术按照示范刀所记录的工作参数、姿态参数、滚筒高度轨迹，进行智能化运算，形成记忆截割模板，在自动截割过程中不断修正误差，实现自动调高、卧底、加速和减速等功能。

同时，研制了一种防止采煤机电缆脱槽装置，解决了采煤机电缆需专人看护的难题。

（6）典型工程阳煤、陕煤、神华、中煤、同煤、兖煤、晋煤、平煤、冀中能源、国投新集等15个矿区70多个工作面，实现了在顺槽监控中心对综采设备的自动化控制和远程干预、采煤机工作面中部记忆割煤、支架工作面中部跟机拉架推溜、工作面视频监控功能。

Mineral Technology410《华东科技》谈谈综掘工作面开采技术的现状及发展趋势乔兴军（淮北矿业集团公司西北分公司淖尔壕煤矿，内蒙古 鄂尔多斯 017200）摘要：本文简要地介绍了我国综掘工作面开采技术与装备研究现状，并对综掘工作面的智能化开采技术进行了简要的介绍。

关键词：综掘工作面；技术与装备作为煤炭井工开采的重要环节之一，井下的采掘作包括掘进、支护、运输、探测等工序，由采掘活动中煤炭和矸石被采出后所产生的空间是井工开采中的重要生产空间，其中掘进工作面的数量一般占到掘进和回采工作面总数量的四分之三左右。

采掘活动的工作环境通常都很恶劣，一般都存在高粉尘、高湿度、高噪声等多环境，由于其作业强度大、用工数量多、环境复杂多变等原因，掘进作业发生的重大事故占矿井全部重大事故的比例在四成以上。

因此，综掘工作面的少人化、智能化势在必行，通过相关从业人员的科研攻关和长期努力，我国在综掘工作面的自动化、智能化、无人化等方面取得了长足的进步。

据不完全统计，我国已投入使用的智能综采工作面至少有五十个以上，为我国下一步的智能化掘进和开采积累了宝贵的经验。

1 我国综掘工作面开采技术与装备研究现状 随着矿井开采体系的发展，在上个世纪中后期，我国的煤巷开拓在矿井开拓布局中的比例开始大幅的增加，到目前为止，据不完全统计，煤巷掘进占总掘进量的七成左右。

我国综掘技术的发展经历了从大力引进到消化吸收阶段，再进入到自主设计、自主研制阶段，并在掘进机和综掘机技术方面已经形成一定的规模，为了进一步满足安全高效开采的现代化大型矿井生产的需求，需要我们大力推进轻型掘进机、中型掘进机在煤巷掘进中的应用，大力推进重型掘进机在半煤岩巷、大断面巷道掘进中的应用，大力推进采掘锚一体化机组的研制和应用。

跟综掘技术的发展相配套的是综掘开采技术准备，目前主要有适用于单巷掘进、普氏系数较小的岩巷或半煤岩巷的悬臂式掘进机，根据需要，在掘锚不能平行作业时可以配套使用单体锚杆钻机，在需要提高支护效率和作业安全性时可以配套使用机载锚杆钻机；在进行巷道条件较好的大断面双巷掘进时，可以采用连续采煤机配套梭车等装备；在进行巷道条件较好的大断面单巷掘进时，可以采用掘锚机组配套桥式转载机等装备；另外，在需要快速掘进时，可以采用掘进、支护、运输三位一体的快速掘进系统。

综采工作面智能化技术的应用与发展浅议摘要：当前时期，我国煤炭领域恰恰处在升级转型的重要时期，智能化技术的应用为煤炭开采提供了前所未有的帮助，已变成煤炭企业增效提质发展的关键方式。

而且，随着信息技术的不断进步，综采工作面中应用支架控制、机巷泵站远程控制、一键启停地面调度监控等系统，实现了理想的效果，能够预见的是煤矿综采中会逐步应用围岩支架耦合控制、煤流系统智能化等更多智能化技术。

为此，本文首先分析了煤矿综采工作面智能化技术的应用，并探讨了智能化技术的发展，以供参考。

关键词：综采工作面；智能化技术；应用发展引言目前，我国在进行煤矿综采工作的过程中，运用远程管控采煤技术及智能无人采煤技术是最为广泛的，这两种智能开采技术对于提高整个煤矿开采的效率都有着非常重要的作用。

但每个设备系统都有着不同的操作方式，这对于人工的消耗量也是非常大的。

1 煤矿综采工作面智能化技术的应用1.1 煤矿综采工作面自动取直以及采煤机位置监测技术在不间断往前推进综采工作面时，为了保障液压支架和刮板运输机整体受力状态的良好，需要保障工作面呈现为直线状态，并且跟巷道方向呈现为正交状态，这就要求应用地理信息系统需获得准确的采煤机位置信息，并且及时把控采煤机的运行参数信息，确保采煤机的自动导航功能实现，以及应用截割模型向工作面液压支架电液控制系统中传送采煤机截割参数，确保液压支架、刮板输送机、采煤机的联动。

纵观当今“三机”智能化联动的现状而言，较多地选用了惯性导航系统，这样的导航系统具备较高的整体精度，然而，在实际应用时由于存在长时累计误差，造成其难以实现采煤机导航的具体要求，因此在具体应用时应全面补偿测量系统误差。

当前时期，结合航位推算、有效应用里程表实施补偿，这是实现理想误差补偿方法的主导方式，纵观实际应用现状而言，比较有效的手段是闭合路径算法，在应用该算法的情况下，其恒定条件是采煤机截深，在进行补偿的基础上能够实现理想的误差补偿效果。