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浅谈煤矿采煤技术的发展与采煤自动化技术

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  【摘 要】所谓自动化技术,就是指在没有人为直接干预的情况下,机器按照预定程和指令自动进行操作或者控制的过程。近年来,我国煤炭采矿工作环境得到改善,目前在煤矿开采中较为常用的设备是采煤机以及综采配套设备,相关人员应该综合考虑现场情况和技术条件,采用科学合理的方式,研制适用于不同深度煤层的自动化开采工艺,以期实现我国煤炭开采的安全、持续和高效。当前居民生活和社会生产对煤矿资源的需求量持续增加,也带动了我国煤矿行业的快速发展。采煤技术逐渐趋于自动化方向发展,通过引入自动化技术能够降低企业人力资源投入成本,提升煤矿开采的效率和质量,避免发生安全事故,对促进煤矿行业的自动化和现代化发展具有现实意义。
  【关键词】煤矿生产;采煤技术;自动化技术;分析
  在我国经济发展新形势下,社会生产对煤矿能源的需求量持续增加,煤矿作为传统能源的代表,在经济建设中的地位依然不能取代。煤矿企业在开展采煤作业中,采煤技术和采煤机械是影响生产效能的关键因素。在科学技术的支撑下,自动化机械不断应用,自动化采煤程度也获得提升,对促进行业发展发挥了关键作用。
  1 我国煤矿采煤技术发展现状
  在行业发展新形势下,煤矿产业结构出现了一定的变化,技术革新和工艺改进也更加迅速,基于企业技术能力、经济实力的差异,人工采煤、半机械化采煤以及机械化采煤均获得不同程度的应用。当前主要采用的采煤技术包括:掘进技术,通过使用掘进机完成采煤生产,在开展井下作业中,单个机器可以同步完成支护工作和掘进工作,缩短井下作业周期,提升生产效率和采煤质量;巷道支护技术,通过高强度锚杆完成支护,可以提升井下支护效果,与以往的支护形式相比较,其具有更好的稳定性和安全性。
  2 煤矿采煤技术的应用原则
  2.1 经济适用
  为追求更大的经济效益,企业在应用和选择采煤技术中,要综合考虑技术的经济适用性,在保证投入低、产出高的基础上,提升企业经济效益,加速采煤工艺和采煤技术的创新,通过提升生产效能而实现经济效益。
  2.2 安全可靠
  煤矿生产具有一定的危险性,属于高危行业,尤其随着我国采煤作业的不断深入,安全成为影响企业发展的关键因素。在应用采煤技术中,要秉承安全可靠原则,在确保生产安全的基础上,合理应用采煤技术,检查运输设备、支护设备以及通风设备,降低发生安全事故的概率。
  2.3 提升产能
  提升产能是创新和改革采煤技术的重要目标,在应用采煤技术中,要将提升产能作为重要衡量因素,在确保安全生产的基础上,促使煤矿产量不断提升,不浪费资源、减低成本,推动煤矿企业的可持续发展。
  3 采煤自动化技术概述
  3.1 应用价值
  随着自动化技术的发展与应用,煤矿行业技术革新已经成为必然趋势,企业想要在激烈的竞争环境下谋求更好的发展,则要积极引入自动化技术,认识到其应用价值。首先,自动化采煤可以推动行业机械化发展进程,由于自动化采煤以各种先进的机械设备为支撑,企业想要提升自动化程度,则要加速设备更新换代和研发创新,开发更多效率高、安全性好的机械代替人工操作,降低井下发生安全事故的概率。其次,提升生产效能,在以往的井下作业中,主要采用人工开采的方式,不仅生产效能低下,还容易由于人工操作而发生安全事故,引入自动化采煤技术,能够由机械代替人工生产,并且具有人工控制、信息传输、在线监测等功能,可以显著提升生产效能,尤其随着智能化技术的发展,在矿产选定和调查中还能够提供重要参考。最后,降低人力成本,自动化技术主要依赖机械设备完成采煤工作,其所具备的运算能力、信息储存能力、生产能力适合井下狭小空间作业,以往依赖人工开展的地下检查、信息传输等工作都可以通过设备完成,可以降低企业人员投入,进而节约人力成本,确保人工作业安全。
  3.2 主要设备
  在煤矿行业发展新形势下,自动化是其发展的重要方向,在西方国家煤矿生产中,自动化技术发展较早,在很多工序中都已经实现了自动化生产。近些年,随着我国科学技术的快速发展,采煤自动化设备大量涌现,当前在自动化生产中主要应用的设备包括刮板输送机、液压支架以及自动采煤机。首先,刮板运输机的职能为煤炭运输,可以起到固定采煤机的作用,在临时移动液压支架中能够充当临时支点,,其具有较高的自动化程度,能够快速完成煤炭运输,适当井下人工作业量,在提升运输效能的同时,还能够降低企业人力成本投入。其次,液压支架,以液压作为动力完成移动、升降等运动,在井下生产作业中,其主要起到顶板支撑作用,可以促使采煤工作在安全环境下进行,在自动化技术的支撑下,液压支架可以自动完成高度调控,根据顶板高度开展支撑工作,其与采煤机相互配合,可以降低井下作业强度。最后,采煤机属于井下作业最为重要的机械设备,在以往的井下生产中,主要采用人工采煤方式,不仅增加了井下作业人员,还难以提升生产效能,自动化采煤机可以完全取代人工作业,尤其在一些高危井下作业,能够避免人员伤亡,随着信息技术、传感技术和远程控制技术的发展,操作人员可利用计算机对采煤机进行远程控制,完成精密的采煤作业。
  3.3 装备特点
  自动化采煤技术以自动化装备为支撑,其装备具有以下特点:第一,主机架构成较为复杂,涉及多个组装部件,分为整体结构和分体结构两种,大部分部件都属于独立结构,具有较强的强度和刚性,可以更好的适应井下煤矿生产环境,部件之间不存在力的作用,在开展采煤作业中,主机架承担反切力,可以快速完成采煤作业。其次,自动化采煤机械的摇臂结构,具有功率高、结构简单、强度大等特点,可以结合生产实际进行360°回转,现代自动化采煤机主要采用销排无链结构,能够应用于各种复杂的生产环境下。最后,自动化设备主要采用远程控制的方式完成生产作业,控制系统具有多元化功能,在完成设备控制的同时,还可以利用传感器对井下安全情况、工作状态进行监督,并且及时反馈检测结果。
  3.4 工艺类型
  当前我国自动化采煤技术的工艺类型包括以下三种:第一,短臂开采。其主要是利用采煤机的两个端头快速完成开采作业,可以在巷道中进行快速切煤,具有较高的生产效益。当前,短臂开采已经在我国煤矿生产中获得广泛应用,在小规模矿井或者煤层较厚的矿井开采中具有显著的应用效果。第二,长臂开采。该开采工艺是借助成套的自动化设备而完成开采作业的一种方式,在布置工作面中,主要以运输平巷和回风为主,要求井下通风系统良好、稳定运行,长臂开采主要应用于大规模井下作业,其日产量要远远高于短臂开采。在应用过程中,煤矿企业要结合井下的具体情况,对刮板运输机的位置和铺设距离进行科学设置。第三,综合开采。属于一种新型的开采方式,尤其在老矿区开采中,应用效果和开采效能显著,当前在小型和中型井下开采中,综合开采具有广阔的应用前景。
  4 结语
  总而言之,煤炭行业面临着技术革新,引入自动化采煤技术,能够显著提升生产效能、降低人力成本、确保作业安全,符合行业发展趋势。因此,煤矿企业要积极开展技术创新和科研攻坚,提升企业的行业竞争力。
  参考文献:
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  (作者單位:内蒙古仲泰能源有限公司)

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