鲁思远

（潞安集团常村煤矿， 山西 长治 046102）

引言

近年来，由于网络技术的不断发展，推动了煤炭行业开采技术向着更加智能化、信息化的方向发展，开创了施工技术、劳动保障等新体系。

1 智能化采煤工作面各系统的建设

1.1 采煤机智能控制系统

煤矿机的智能采集系统由机器学习和记忆系统组成，机器通过工人早先的操作，形成一个操作记忆循环后，在采集状态稳定时，后续采集的动作会重复执行早先学习的操作步骤，实现无人化、智能化采集。在采集的材料发生变化时，可以远程人为干预操作步骤，调节参数和采集速度，实现智能采集[1-2]。

1.2 支架智能控制系统

支架智能控制系统采用的技术基础为电液控制支架，可以对支架的压力、位移行程、远程实时监控，在生产时为了实现智能实时跟机移动、自动对刀、根据生产情况进行补压，并实现生产数据的传输和故障分析、判断、统计、维修等功能必须采用上述的智能支架控制系统。支架自动跟机示意图如图1。

图1 支架自动跟机示意图

1.3 远程视频监控系统

通过将球机摄像头安装在液压支架上，可以实现在生产期间对各项工作装置状态的实时监控，如采煤机前后滚筒截割、支架以及煤壁等装置。并可以在输送装置上如刮板运输机、破碎装置、皮带装置等位置安装摄像头，对生产运输线进行全面监控。视频监控系统示意图如图2。

图2 视频监控系统示意图

1.4 工作面远程集中操控系统

工作面远程集中操控功能通过采用各种传感器、控制装置等设备实现对设备远程的控制和监控，在井下作业面时通过开关实现刮板运输机、转载机、破碎机等的开启停止以及顺序开启停止，根据工作区域的实际情况，如出现突发情况，随时可以停止采集设备的运转，保障生产人员的安全，一键启停示意图如图3。

图3 一键启停示意图

1.5 工作面大数据系统（见下页图4）

在生产时可以采集支架压力参数、对采煤机移动路线等数据进行采集和上传，并采用云技术实现对生产状态的实时监控和生产数据在全国任意一台数据设备上的实时访问和查询，保障生产的稳定安全。

2 自动化智能化开采施工工艺

2.1 工作面无人远程操控生产工艺

通过监控设备将工作区域的生产状况实时传输到地面调度室，在生产期间，若工作人员撤离不在现场，可以由地面的调度室或井下的控制中心远程操控，实现对生产设备的开启和停止，并根据工作状态对采集设备进行远程操控。

图4 工作面大数据系统示意图

2.2 工作面巡检生产工艺

当采集区域的地质发生变化时，监控系统无法根据现场情况发现采集情况，此时远程调度室可以采用远程操控对生产设备如采煤机、运输机、破碎机等进行停机，然后现场员工根据现场采集设备的运转情况对设备进行检查。

3 自动化智能化开采劳动组织

工作区域要对生产模式进行调整如“二八”或“三七”，夜间不进行采集工作，采集工作主要由记忆采煤机为主要手段，人工进行远程操控为辅助手段，液压机自动跟随采煤机为主、人工进行远程操控为辅。每个小组由一名组长负责，分配六人，一名人员作为集控司机，剩余几人则负责对采煤机、支架、刮板运输机、转运机、皮带装置等进行巡逻检查。

4 自动化智能化开采保障措施

4.1 实施支护工艺革新，创造安全高效环境

为推动支护技术的不断完善与创新，采用注浆锚索加固技术对采煤运输通道进行加固，从而有效替代传统的支架等设备，不仅有效提高了保护性能，而且能够减少员工的工作强度，提高工作效率。

4.2 实施仓储扩容工程，提高生产缓冲能力

通过对井下仓库进行分析建模、减少工作强度，缓冲周六日双休带来的影响，使井下仓库能存储全天全负荷生产能力，井上井下仓库储存的煤可以满足至少三天的需求，为生产区域全负荷生产、提高效率以及减少工作量不减少产量、停止生产不停止运送、集体休假不停止营销创造了条件，而且推动矿井生产向智能高效的方向发展。

4.3 实施乳化液集中供液，保证液压系统清洁度

因为井下自然环境差，导致水浑浊，乳化液不纯，影响液压设备的运转，因此必须建立地面的乳化液集中统一供应站。通过远程输送装置输送配备好的乳化液，并通过高精度多过滤等操作，将乳化液输送到液压设备上，保障液压设备的正常运转。

5 自动化智能化开采矿井建设成效

潞安集团常村煤矿在日常生产作业中，通过科学合理地应用采煤机智能控制系统、支架智能控制系统、远程集中操作系统以及视频监控系统等一系列自动化智能化开采系统后，取得了较好的经济效益、安全效益[3-4]。

5.1 经济效益

该矿通过采用智能厚煤层开采系统后，有效提高了生产效率，减少了员工的工作强度，开采效率提升了2 倍之多，生产员工由原先的12 人骤减至6 人，减少了一半的员工成本，从而有效提高了生产效益。

5.2 安全效益

该矿实现了采集的智能化、远程操作化，进一步提高了生产人员的生命安全水平。通过智能化自动化的生产理念，促进了生产的安全有效进行。