较极薄煤层综采自动化技术

薄煤层采煤机自动化截割技术自动化截割技术为滚筒采煤机按照预定的截割轨迹进行自动割煤完成截割任务的自动化技术，是自动化综采工艺的核心技术。

随着薄煤层自动化开采的广泛应用，自动化截割技术也取得了长足的发展，衍生出两类自动化截割技术：记忆切割技术与预设截割轨迹技术。

记忆切割技术适用于地质条件相对简单的薄煤层综采工作面；预设截割轨迹技术适用于地质条件相对复杂，构造发育、煤厚变化相对较大的薄煤层综采工作面。

一、记忆截割技术1.技术原理记忆切割技术是目前薄煤层自动化综采工作面最为常用的自动化截割技术。

记忆切割为人工控制采煤机沿工作面煤层先割一刀作为示范刀，控制中心将示范刀内采煤机位置及姿态信息进行记录与存储，在工作面正常开采期间，截割流程由示范刀揭示的采煤机控制指令根据行程传感器采集的采煤机位置进行自动控制，当遇煤岩界面异常点时，采煤机司机根据工作面视频监控系统反馈的信息进行煤岩界面的识别，并对采煤机工况参数进行及时修正，经修正完善的采煤循环，作为记忆切割自动化开采新的示范刀，如图1所示。

图1 采煤机记忆截割技术示意图2.适用条件记忆切割技术实施过程中，记忆参数是由示范刀信息揭露获得的，薄煤层综采工作面地质条件复杂多变，需要频繁更新示范刀的信息实现记忆切割，因此记忆切割技术对地质条件的适应性相对较差，仅适用于煤层顶底板相对平整、煤层倾角、煤层厚度变化小的薄煤层工作面。

3.远程控制记忆切割过程中，采煤机远程控制中心根据采煤机行程传感器采集的采煤机行程，对应示范刀中的采煤机工况信息对采煤机前后滚筒的参数进行记忆调整，同时，借助工作面采煤机定位定姿系统及视频监控系统对记忆截割自动化截割参数进行必要的辅助决策。

4.应用案例某煤矿8812工作面主采8#煤层，煤层厚度1.45~1.8m，平均1.64m，煤厚稳定，工作面选用MG2×160/710-AWD型滚筒采煤机，工作面采用自动化综采工艺，利用记忆切割自动化割煤技术。

综采工作面自动化技术综采工作面自动化技术是指利用现代化技术手段对煤矿综采工作面进行自动化控制和监测，提高采煤效率、保障矿工安全的一种技术手段。

下面将详细介绍综采工作面自动化技术的相关内容。

一、综采工作面自动化技术概述综采工作面自动化技术是指通过自动化设备和系统对煤矿综采工作面的采煤、支护、通风等工作进行智能化控制和监测，实现煤矿生产的高效、安全、环保和可持续发展。

该技术主要包括自动化设备、传感器、控制系统、通信网络等组成的综合系统。

二、综采工作面自动化技术的优势1. 提高采煤效率：自动化设备能够实现对采煤过程的精确控制，减少煤矿生产中的人为因素，提高采煤效率。

2. 保障矿工安全：自动化技术可以减少矿工在综采工作面的直接接触，降低事故风险，保障矿工的生命安全。

3. 提高矿山管理水平：自动化系统能够实现对综采工作面的实时监测和数据采集，为矿山管理提供科学依据，提高管理水平。

4. 减少人力成本：自动化技术可以减少人力投入，降低煤矿的人力成本，提高煤矿的经济效益。

三、综采工作面自动化技术的应用1. 自动化采煤机：自动化采煤机是综采工作面自动化的核心设备，通过自动控制系统实现对采煤机的精确控制，提高采煤效率。

2. 智能支护系统：智能支护系统能够实时监测煤矿巷道的变形和煤壁的稳定性，及时采取措施进行支护，保障矿工的安全。

3. 通风系统控制：通过自动化技术实现对综采工作面通风系统的精确控制，保证矿井内空气的流通，降低矿井的风险。

4. 智能监测与预警系统：通过传感器和监测设备对综采工作面的状态进行实时监测，并通过预警系统及时发出警报，提醒工作人员采取相应措施。

四、综采工作面自动化技术的案例应用1. 某煤矿综采工作面自动化技术应用案例该煤矿引进了自动化采煤机和智能支护系统，实现了对综采工作面的自动化控制和监测。

通过自动化采煤机的应用，采煤效率提高了30%，人力成本降低了20%。

智能支护系统能够实时监测煤壁的稳定性，及时采取支护措施，有效保障了矿工的安全。

2024.02 矿业装备 / 830 引言薄煤层工作面在环境、适应性等因素的限制下，很难实现自动化控制技术的全面发展与普及，工作面设备也无法达到远程协同工作的目标，在实际工作中仍无法完全摆脱人工干预的操作方式，由此导致薄煤层工作面需要花费大量时间与精力进行开采，最终收获的产量也相对较低。

基于此，对薄煤层工作面自动化控制关键技术进行深入研究具有重要现实意义，这也是推动薄煤层工作面的各个设备实现自动化协同控制的重要举措。

1 薄煤层工作面自动化控制关键技术的发展现状我国薄煤层开采技术主要经历了以下几个发展阶段：第一，炮采阶段。

该阶段主要以人工操作的方式开采煤炭，但这种方式获得的煤炭产量相对较低，且恶劣的工作环境极容易引发各种安全事故，运用到的采煤工艺也较为单一。

第二，普采阶段。

该阶段需要完成采煤、装煤等工作，利用可弯曲的刮板输送机运输煤炭，在此过程中需要借助金属支架支护煤层，以免开采期间出现塌方等情况。

第三，薄煤层初期开采阶段。

该阶段主要对各种先进的开采技术进行研发，并利用已有技术开采薄煤层。

尽管我国煤炭综合开采技术愈发趋于完善和成熟，但相比于发达国家，我国薄煤层工作面自动化控制技术仍需要完成更进一步的发展和研发。

1.1 关键技术薄煤层工作面自动化控制关键技术，主要包括采煤机自动化控制技术、液压支架电液控制技术、刮板输送机自动化控制技术、采煤环境可视化监测技术[1]。

1.2 制约因素我国矿区地域分布较为广泛，薄煤层的赋存条件、赋存形式过于复杂，且煤层倾角大、顶板破碎、底板松软等因素均会限制薄煤层工作面自动化控制的顺利实施。

与此同时，我国现有的自动化开采技术成套装备也有待完善，究其根本原因在于自动化开采工作所需的关键技术和装备仍需要进行更深层次的挖掘，如煤岩自动识别技术、无人视频监控技术、薄煤层工作面的三维定位、自动找直技术等。

另一方面，在自动化开采过程中还需要打造集采煤机、液压支架输送机、破碎机、转载机等设备于一体的综合控制中心，并将这些设备构成一个整体，以此加强设备的序列化控制。

薄煤层综采自动化采煤技术的应用摘要:煤炭资源是我国非常重要且有限的自然资源，随着时间的推移，大自然中的煤炭资源已经使用了越来越多，剩余的煤炭资源也是相当有限，而且也越来越不易开采。

虽然天然气，核燃料等其他资源可以暂时替代它的作用，但对于某些方面还是不可缺少的。

这就要求采煤工作时要在更深的井下开采，开采难度也是加大很多。

薄煤层是一个比较特殊且重要的采煤工作区域。

因此，研究薄煤层综采自动化采煤技术并应用到开采作业中变得更加重要。

关键词:薄煤层；综采自动化技术；研究应用引言综采自动化技术是指通过国内外的高端先进的煤炭开采技术，改善之前的技术水平，使得因环境复杂，被污染等不易开采煤炭的矿山得到开采的可能。

薄煤层和极薄煤层开采煤炭就非常需要综采自动化技术。

经过勘探发现，薄煤层存在的煤炭资源总量很大，可以占到矿区总煤炭量的80%，但由于薄煤层区域地质复杂多变，工作面采高低，可见度不高，使得开采难度加大。

而将综采自动化技术应用到薄煤层的开采中，则可以很大程度上保证开采工作的安全进行，降低开采难度，提高煤炭生产效率。

一、研究应用薄煤层综采自动化采煤技术的必要性（一）薄煤层开采煤炭的自动化采煤技术落后。

现如今，随着科学技术的不断发展，产业结构的不断调整，以往的采煤技术已经相当落后，一般传统的采煤方法满足不了开采的需要。

再加上薄煤层的严峻地势，煤尘很大，更是给开采作业增加了难度。

其次，根据数据显示，因开采煤矿受伤死亡的工人数量已经下降很多，但是还是不够乐观。

对落难的人员分析发现，造成事故的主要原因就是开采煤炭的技术水平和工艺落后造成的，甚至有的一次事故发生多种的矿难，坍塌，爆炸等，严重威胁了开采工人的人身安全。

[1]紧随其后的就是，采煤企业为了能进行采煤工作就需要增加工人的成本。

但结果仍旧不如意，煤炭的生产量还在逐渐降低，达不到预期的目标。

这以上的描述都告诉我们，要想完成开采任务，肯定需要更精细的设备，更先进更高水平的技术。

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。

薄煤层综采自动化采煤技术的应用贺培国摘要：灰尘在煤矿综采工作中会带来不利影响，对于矿山的安全和人们的生命安全都不利，灰尘太多容易影响设备的精密程度和使用时间，也很难保证工人的生命安全。

本文主要分析了薄煤层综采自动化采煤技术，重点介绍了不同的薄煤层综采自动化采煤方式，其应用改变了传统的开采效率低、开采空间小的缺点，并具有提高开采效率和开采安全性，减少了资源浪费的优点。

研究了可视远控自动化综采控制系统选型及设计。

关键词：薄煤层；综采自动化；采煤技术当前，在薄煤层工作面作业时，工人需在极差的工作面空间条件下跟机作业，这是影响安全生产、产量和效率的重要问题。

随着近年来电子计算机和自动控制技术的发展，采煤技术和自动化设备也日趋成熟。

液压支架电液控制系统的出现和采煤机远程控制技术的发展，使井下采煤实现了由机械化向自动化的转变，从根本上改变了薄煤层工作面的生产条件，并为煤矿减人提效、安全生产奠定了基础，被称为采煤技术的第二次重大改革。

为了推进煤矿综采自动化进程，提高煤炭储量，延长矿井的服务年限，降低工人劳动强度，保障安全生产，沁和能源集团有限公司候村煤矿决定进行薄煤层可视远程自动化综采技术的研究和应用。

一、薄煤层综采现状1.粉尘的监测与自动喷雾系统的使用目前，煤矿企业的机械化水平越来越高，很多技术和工艺也慢慢地运用到煤矿综采工作中，运用精湛的井下粉尘测量技术和在线的监测系统可以有效地知晓采矿车间中的粉尘量与浓度大小。

对计算机网络中的仿真数据进行分析，还可以比较和测评出浓度与安全生产的关系。

如果浓度比安全值更大，那么测量系统就会自动发出警报声，那么工作人员就可以使用调度工具来中断会出现粉尘的任工作。

另外，运用粉尘自动化监测装置与井下自动喷雾，一旦粉尘大于限定值，那么机器会发出警报声，并且通过信息的传输来引导自动喷雾的启动，这样高压水雾就能够更好地清除粉尘，也可以解决粉尘和水相结合的实际问题。

2.煤层预注水前的减尘操作煤矿工程在进行煤巷掘进工作面的时候对煤层预注水能够降低尘土量，这种办法具有超前性效果，一般是运用顺煤层的措施，也就是使用深孔来达到高压注水效果，这样就能够更好地提高水流在煤层中的扩散速度。

薄煤层综采自动化采煤技术研究与应用摘要：全国煤炭探明储量的五分之一为1.3m以下的薄煤层，山西焦煤集团的薄煤层储量大且为稀缺煤种，开采价值高。

同时，有些薄煤层作为具有瓦斯突出危险的解放层,急需进行开采，实现资源有效利用，提高矿井开采效益。

薄煤层开采受采低、断层褶皱等地质变化因素的制约，开采方式经历了炮采、普采或高档普采生产工艺、薄煤层刨煤机和螺旋钻采煤机工艺开采，回采装备配套困难，具有工作面日产量小、生产环境恶劣、生产效益差、安全隐患多、开采速度缓慢等不利条件，严重影响工作面的正常接替，造成矿井开采中大量薄煤层储量被弃采，资源被严重浪费。

为解决资源回收、减少人员伤亡及提高企业效益，有必要进行智能化薄煤层综采工艺的应用研究。

基于此，本篇文章对薄煤层综采自动化采煤技术研究与应用进行研究，以供参考。

关键词：薄煤层综采；自动化采煤技术；研究与应用引言目前,薄煤层开采受作业空间狭窄、采高低的制约,存在的主要问题有:工作面设备运转空间有限,人员活动区域小,采煤机跟机操作难度大,安全问题凸显;自动化程度偏低,多机设备协同作业能力差,缺乏必要的保障系统。

现有薄煤层综采装备的技术水平、自动化程度已经严重落后于煤矿企业对薄煤层开采技术的需求。

1综采工作面的定义综采工作面全称叫做综合机械化回采工作面，在煤矿企业中有着使用频繁和应用广泛的特点，作为一种长壁式采煤方式，主要使用于坡度和环境稳定、内部断层少的煤矿。

在实际应用中有着破煤作业、装煤作业、运煤作业、支护作业和采空区处理作业等方面，可以有效对煤矿的上层和下层进行开采，同时能将中间的巷道及时处理成具有输送能力的通道。

需要注意的是，可以同时搭配刮板输送机进行输送作业，可以借助对拉式设计完成同向输送。

2煤矿采煤发展现状分析结合我国当前的整体发展情况来看，虽然地域辽阔，矿产资源十分丰富，但资源的分布却很不均衡。

这一特征的存在，使得我国煤矿开采的难度大大增加。

因此，要想保证煤矿开采的效率和质量整体提升，让煤炭资源的利用率稳定提高，应该加强对煤矿采煤技术的创新。

关于薄煤层综合机械化采煤技术的探索本文作者客观分析了综合机械化采煤技术，并提出了提高薄煤层综合机械化采煤技术的措施。

标签：综合机械化；采煤；薄煤层在矿井的生产过程中，采煤工艺的先进与否直接影响整个矿井的生产能力。

因此，要尽量选用先进的采煤工艺，从而到矿井的高产高效的目的。

随着我国工业控制自动化技术的发展，煤矿机电自动化在矿上的应用日益增多。

因为煤矿是高危行业，提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度，最大减少用人，是实现矿井长治久安的关键所在，因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。

1综合机械化采煤技术的应用目前世界上最先进的采煤工艺是综合机械化采煤，简称为“综采”，综采之所以先进是因为破、装、运、支、处等五个主要生产环节全部实现了机械化，减少了中间人力参与的环节，提高了劳动效率。

1.1装备特点煤炭井下开采的发展方向是实现矿井高产高效集中化生产。

而实现矿井高产高效的前提是提高综采工作面的单产，实现工作面高产高效，达到一矿一面或一矿二面的高度集中化生产。

实现综采工作面高产高效应以提高综采工作面的开采强度和采煤机的有效开机率为目标，其技术途径有提高综采工作面配套设备的小时生产能力。

增加工作面的出煤点。

提高综采设备及矿井生产系统的可靠性，减少工作面辅助工序的影响时间。

实现综采工作面的高产高效主要有单一长壁综采工作面的高产高效和实现综采放顶煤工作面的高产高效。

采用大能力的新型综采装备来实现长期综采工作面高产高效，也是今后采煤机械化的发展方向，其装备的主要特点是:设备能力大。

大功率(>800kW)电牵引采煤机的小时生产能力在1000～1200t以上，运输机、转载机、破碎机的小时生产能力在500～2000t以上；自动化程度高，实现了机电一体化；为了适应采煤机快速割煤的要求，采煤机具备自动调高等功能；液压支架采用电液控制，能实现采煤机、刮板输送机和液压支架的自动控制；设备性能好、可靠性高。