煤矿综采工作面无人化开采技术探析

摘要：为了能够有效地提升煤炭开采量，煤矿综采工作面无人开采技术被广泛应用在煤炭开采中。现阶段的煤矿综采无人开采技术受到了技术及非技术因素的影响，在很多方面还需要不断完善与发展。文章针对煤矿综采工作面无人化开采的内涵及实现展开相应的分析，旨在提升煤矿综采工作面无人开采的工作效率，提升煤炭开采量。

关键词：综采工作面；煤矿；无人化开采技术；煤炭开采量；煤矿运输 文献标识码：A

中图分类号：TD353 文章编号：1009-2374（2015）36-0143-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.36.071

众所周知，煤矿工作的危险性较高，并且工作环境比较恶劣，工作形势也比较严峻，在综采工作面经常会有一定的事故出现，使得煤矿行业陷入到一种窘境。为了能够减少煤矿开采中人员的死亡，最为有效的方法是在煤矿开采区减少人员开采，甚至实现无人开采，这对于煤矿行业而言既是一种进步，也是一种挑战，只有实现无人开采才能够确保工作人员的生命安全，才能够有效地减少事故的发生。实际上，煤矿综采工作面实现智能化无人操作到目前为止还存在着一定的问题，但是我国已经有一些煤矿实现了综采工作面无人开采。

1 煤矿综采工作面无人开采国内外研究分析

在煤矿综采工作面方面的技术研究已经有很多，在研究中有很多技术和设备的出现与使用为综采工作面无人化的实现奠定了一定的基础，并且实现了煤矿无人开采的初步目标。现阶段，实现煤矿综采工作面智能系统对开采设备进行相应的控制，同时在煤矿运输中智能化系统也能够依据其运输的大小展开一定的调整，对生产能力进行一定的控制，另外，实现煤矿综采工作面无人开采也需要网络的全面覆盖。在国外煤矿开采技术方面一直领先于世界，国外的一些国家在综采工作面智能化研究方面也取得了一定的成功，这其中包括对采矿环境的检测、综采工作面设备工作情况检测与采矿机位置的检测等。在煤矿综采工作面方面全面的检测方便工作人员分析综采工作中的故障，并有利于找出故障发生的原因，最终有效地解决，提升煤矿开采的效率。当前，我国在煤矿综采工作面智能化无人操作研究方面，已经实现三级设备一键启动与停止的状况，尽管现阶段没有实现煤矿综采工作面完全智能无人化的操作，但是也为煤矿综采实现无人操作创建了良好的条件，通过三机设备的有效连接能够对综采工作面展开全面的控制。但是，由于每一个机械设备都是独立的，如果要完全实现无人化，还需要相关人员的深入研究与完善。

2 影响煤矿综采工作面开采无人化的因素分析

实际上，煤矿开采实现综采工作面无人化开采的主要影响因素有很多，主要表现在：

首先，受到环境因素的影响，在实现煤矿综采工作面智能化无人开采中，环境因素属于最为重要的一种影响因素。其原因在于，煤矿开采的环境较为恶劣，导致开采中事故频发，这推动了人们的研究，为了减少煤矿开采中人员伤亡，就必须实现无人化开采。与此同时，在煤矿开采中的各项工作都会受到环境因素的影响。

其次，受到了煤矿设备因素的影响，设备是实现煤矿综采工作面智能无人开采的重要前提，也是必不可少的条件之一。实现综采工作面智能化无人操作对设备的使用要求很高，设备必须具有较高的稳定性，同时在自动化水平以及可靠性的要求都很高。如果任意一方面无法达到标准要求，那么都无法有效地实现煤矿综采工作面无人操作。

再次，受到技术因素的影响。煤矿综采工作面智能化无人操作在技术要求方面也很高，但是我国现阶段的煤矿开采智能化、自动化技术还比较低，无法与实际工作操作的工作效率相比，两者之间存在着较大的差距，为此要真正实现智能化无人开采，就需要将各个设备与技术等连接起来，这也是重要的影响因素之一。同时，我国煤矿综采工作面无人开采在一些较为关键的技术方面还需要不断的研究与探索，还需要较长的时间才能够为真正的运行实施创建良好的条件。

最后，煤矿综采工作面无人开采还会受到观念因素的影响。实践表明，无论在技术方面还是在设备方面，只要有充足的时间作为重要的基础，那么实现智能化开采便成为一种可能，但是，如果在这之中缺少一种坚定的信念，无论多好的技术也没有办法实现智能无人化的开采，因此，可以认为人的观念是影响煤矿综采工作面智能无人开采的重要决定性因素之一。以前有很多人都认为智能化无人开采工作是不可能实现的一项重要的工作，煤矿开采的工作环境复杂，并且条件较为恶劣，常常会有很多事故发生，因此，很多人认为光靠技术与设备是无法解决这些问题的，这在一定程度上阻止了煤矿综采工作面无人开采技术的开发，也在一定程度上减少煤矿的开采量。除此之外，如果要确保能够有效地实现智能化无人开采，在操作人员技术水平与操作水平方面有着较高的要求，这也给煤矿综采工作智能化无人开采设置了一定的障碍。

3 实现煤矿综采工作智能无人化开采分析

实现煤矿综采工作智能无人化开采主要从以下两个方面着手，即：

3.1 从简单工序着手

实现智能化无人开采需要相关工作人员从简单工作着手，逐渐转向复杂的工作。因此，对于复杂的煤矿综采工作面地质工作环境，相关工作人员可以一步步研究，先从较为简单的地质条件开始研究，之后到复杂的地质条件研究，在此之后开展智能无人化方面的研究，在逐渐的适应中，有效提升无人化技术工作的实施水平，对于出现的各种问题都要进行一定的处理，最终完善智能化无人操作煤矿下的设备与技术。

3.2 利用远程遥控的方式

实现煤矿综采工作无人开采主要是利用远程遥控的方式，将原本的开采人员放置在监控中心，之后通过监控设备的使用对远程的采矿工作进行一定的控制。可是，由于当前这种无人化采矿技术在我国还没有完全发展起来，还属于一种较为低级的开采技术，有很多设备没有完全实现无人化，需要在运行中人工操作与调整才能够有效完成工作。但是，如果应用智能化的无人工开采方式，则可以解决很多问题，为此，在智能化无人开采技术发展起来后，工作人员可以更多地知道关于煤矿开采的信息，并且能够实现没有人工干预的设备操作。而远程遥控方式是实现智能化无人开采技术的必经之路，只有从远程遥控方式开始，才能够真正实现智能化无人开采技术。

4 煤矿综采工作面无人智能化的未来发展趋势

实现煤矿开采高效安全的关键在于对综采工作面智能化无人开采技术的研究与开发，为此，加快研究步伐已经成为不可或缺的一部分，同时也是煤矿行业发展的一种必然的趋势。国内外的相关研究也有很多取得了一定的成功，尽管目前的无人开采技术还有很多方面需要完善，但是实现智能化无人开采已经成为一种必然的发展趋势。

4.1 智能化无人开采技术融入多传感器技术

当前，多传感器技术主要被广泛应用在测量方面，尽管现阶段的测量方式已经能够满足大部分人们的需求，但是在煤矿综采工作面无人开采技术方面还需要不断完善。由于煤矿综采工作面无人开采的测量往往需要采集较多的数据，因此，融入多传感器技术能够有效地提升智能化无人开采运行效率，推动其不断发展进步。

4.2 在智能化无人开采技术中需要完善智能化开采方面的软件系统

智能化开采系统的应用，并不是将系统中的每一子系统叠加而成，而是将每一个子系统的功能等融合起来，确保每一个子系统之间保持着一定的联系，实现子系统与子系统的信息共享。智能化无人开采技术在运行中也会有意外的情况发生，如果与智能化系统软件结合，并且不断完善智能化系统，那么必将能够为智能化无人开采的稳定性创建一定的保障。另外，在智能化无人开采技术中，与网络系统的结合也成为了一种必然的发展趋势，只有网络系统做支撑，才能够确保设备智能化的运行，才能够确保有效地实现煤矿综采工作面无人开采技术。

5 结语

本文主要从煤矿综采工作面无人开采国内外的相关研究、影响煤矿综采工作面开采无人化的因素以及实现煤矿综采工作智能无人化开采等方面着手，明确了煤矿综采工作面无人化开采的重要性。同时，现阶段我国要完全实现煤矿综采工作面无人化开采还面临着很大的困难，还需要我国相关工作人员不断完善。要实现煤矿综采工作面无人开采，需要相关工作人员从简单的研究与设计着手，由简单到复杂，逐步解决研究中的各种问题，完善煤矿综采工作面各项技术与设备，并且利用远程遥控的方式控制煤矿设备，为煤矿综采工作无人开采创建良好的条件。

参考文献

[1] 符大利，袁建平.国产综采装备无人化开采技术在黄陵矿业的创新应用[J].河南科技，2014，（18）.

[2] 黄曾华.“解放”井下采煤工人――“综采工作面无人化开采技术”介绍[J].劳动保护，2014，（12）.

[3] 时训先，蒋仲安，褚燕燕，等.煤矿综采工作面防尘技术研究现状及趋势[J].中国安全生产科学技术，2005，1（1）.

[4] 杨胜来.综采工作面粉尘运移和粉尘浓度三维分布的数值模拟研究[J].中国安全科学学报，2001，11（4）.

[5] 许满贵，刘欣凯，文新强，等.煤矿综采工作面粉尘分布及运移规律研究[J].西安科技大学学报，2014，34（5）.

[6] 张永胜.泗河煤矿综采工作面刮板输送机的选型分析[J].中国煤炭，2012，38（8）.

作者简介：徐光宇（1975-），男，内蒙古赤峰人，国投哈密能源开发有限责任公司采矿工程师，注册安全工程师，研究方向：地下无人采面、地下数字化。