智能化综采工作面的优势与目前存在的缺陷

浅谈智能化工作面的优势与目前存在的缺陷薛振江（陕西陕煤黄陵矿业集团一号煤矿，陕西延安727307）摘要：近年来煤矿企业加大科技技术方面的研发投入，有效推动矿井由数字化矿山向智能化矿山迈进，作为中国煤炭企业的佼佼者，陕西陕煤黄陵矿业公司率先在全国煤炭企业实现了国产中厚煤层综采设备智能化，有效推动企业开采技术的进步，在使用过程中其安全、高效、便捷的优势显现明显，下面作者结合工作实际，谈谈智能化工作面的优势与目前存在的缺陷。关键词：智能化；优势；存在的缺陷一、引言：2015年黄陵矿业一号煤矿首个中厚煤层智能化工作面安装调试成功，实现了地面与顺槽中心的一键启动与远程操控等高级功能，形成了“可视化远程干预”的安全生产新模式，实现地面常态化采煤的作业目标，其安全、高效、操作简便的优势显现明显，同时其缺陷也较为突出。（一）、目前智能化工作面的实际情况智能化综采工作面目前实现工作面液压支架自动跟机，采煤机记忆截割，工作面所有设备一键启动，所有设备全程监控，超前支护支架地面及顺槽监控中心远程干预等功能，工作面胶带输送机、采煤机、泵站、运输机具有变频调速功能，工作面现有巡视工、监控中心监控员等作业人员7人。（二）、智能化工作面存在的优势1、全方位视频监控的优势智能化综采工作面现已实现工作面、两超前、胶带输送机机头全方位的视频监控。其中工作面视频监控主要由支架视频监控与煤壁视频监控两种监控方式。支架视频监控在液压支架每隔6架安装一台摄像仪，煤壁摄像仪每隔3架安装一台摄像仪，日常工作画面通过摄像仪将监控数据传输给安装在支架上的综合接收器，接收器通过光电转换器传输给监控中心。为便于监控中心远程干预，采煤机监控视频与液压支架视频会跟随煤机前移不断切换画面，为监控中心工作人员提供视频画面。其中超前支护支架与胶带输送机机头视频监控是为监控中心远程监控设备运行提供信息，确保监控中心能够更好的操作设备。2、浓缩液的使用优势智能化综采工作面液压支架对工作面浓缩液要求较高，而浓缩液浓度质量的高低与水质有很大关系。为提高浓缩液的质量，我们在水质方面通过对其进行多层净化，通过水质过滤，水质酸碱中合，最终将其配比，并远程监控监视配比情况。同时在浓缩液进入工作面前进行二次过滤，一是通过高压过滤器，二是在液压支架上安装反冲洗过滤装置，确保浓缩液浓度达到要求。经过多层过滤的浓缩液其质量优良，对液压支架损坏较小，提高液压支架使用寿命。3、变频调速的优势智能化工作面大量使用变频调速，具体以运输机变频器控制为例：其具有高压异步电动机重载软起动、软停车和运行过程控制，具有起动电流小、起动力矩大、起动速度平稳、起动性能可靠、对电网冲击小等优点，其起动曲线为“S”型曲线和线性二种。该曲线可根据现场实际工况进行调整，从而减少起动时对设备的机械冲击和动张力。根据目前使用情况，其变频调速装置的使用不仅可提高设备的使用寿命，而且可跟随工作面煤量的大小自动调节速度。相比普通综采工作面每年可节约电能消耗90万元。4、安全可靠性的优势智能化工作面使原来生产班作业的19人降到现在的7人，大大减少日常生产作业人数，减少不安全因素对人体得危害。同时，在工作面安设摄像仪，工作面发生突发性作业时，监控中心人员可通过视频画面及时干预，不需要操作员对设备进行直接性操作，消除设备误动作或各种不安全因素对操作人员的伤害，实现“少人则安，无人则安”的目标。5、工艺流程的优势智能化综采工作面实现采煤机自动记忆割煤，在日常生产作业第一刀煤需采煤机司机进行操作，由系统进行记忆，以后生产按照采煤机的记忆截割曲线进行割煤，工作面巡视员只需进行干预即可。同时进行三角煤记忆截割时，在液压支架电液控系统进行设置，采煤机运行至设置的各个点后，液压支架按照设计好的模式进行移架、推溜、自动形成斜岔、保证采煤机三角煤的正常回采作业，实现工作面的自动截割。6、数据集中化共享综采工作面设备通过设备远控、视频监控和信息采集等系统，对设备数据进行采集、储存和分析，并实现井下、地面的信息共享，完成整个工作面的远程操控管理。（三）、智能化目前存在的缺陷1、煤岩识别系统未开发智能化综采工作面目前未开发出煤岩识别系统，在工作面顶板出现变化时，不能及时自动调节采煤机滚筒高度，必须人工进行干预。2、找平系统未开发智能化综采工作面目前未开发自动找平系统，在日常生产作业过程中，在生产一个小班后，工作面如未在人员的干预下，就可能出现工作面运输机、煤壁不平等情况，达不到工程质量要求的“三平一直”。3、系统软件还有待继续优化智能化综采工作面系统在使用过程中视频会偶尔出现死机、卡屏等现象，需对系统断电重启后方可运转，系统稳定性需进一步优化。4、设备成本性价比高智能化设备后期维护成本较高，相比普通综采工作面，智能化综采设备零配件费用高，资金力量雄厚的企业承担力强，但资金力量薄弱的企业应用智能化相对困难。5、上窜下滑控制系统有待开发智能化设备在生产使用过程中出现运输机上窜下滑的现象时，监控系统不能进行监测，必须作业人员现场根据工作面的实际情况，人工进行调整。6、远程供液需要进一步优化远程供液需实施远程监控，为干预远程供液提供视频画面，优化过滤系统，实现保安系统自动排气，在地面及顺槽中心监控中心对远程供液进行自动配液功能。四、结束语随着科技水平的不断提升，国家在智能化方面政策的不断完善与引导，智能化开采技术面临的各种问题将会不断得到解决，最终实现智能化无人开采，进一步为职工创造舒适的工作环境，进一步提升开采行业的装备水平，实现“无人则安”的安全生产作业目标。作者简介：薛振江，男，本科学历，2010年参加工作，陕西韩城人，现从事煤矿机电技术管理工作。