综采工作面自移机尾智能化升级改造
玉溪煤矿工作面掘进机中智能化掘进
收稿日期:2022 06 06作者简介:王㊀凯(1993-),男,山西高平人,助理工程师,从事采掘管理技术工作㊂doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.01.018玉溪煤矿工作面掘进机中智能化掘进集控系统应用研究王㊀凯(山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司,山西沁水㊀048000)摘㊀要:为加快煤矿智能化建设改造,推动煤矿装备向智能化㊁高端化发展,实现采掘工作面减人作业,在掘进机中建立一套智能化掘进集控系统已成为当前重要的研究趋势㊂为此,以玉溪煤矿工作面掘进机为例,从多个方面开展了掘进机中智能化掘进集控系统的方案设计及关键分系统研究,经过对该集控系统的实际应用得出:该系统运行良好,智能化程度较高,能实现对掘进机设备的自动导航㊁自动坡度追踪和自动截割等功能,系统的综合评分较高,达到了工作面掘进机的智能化掘进作业要求㊂对提高掘进机的作业效率㊁减少作业人员数量㊁提高工作面的作业安全性具有重要意义㊂关键词:煤矿;智能化;掘进;集控系统中图分类号:TD632.2㊀㊀㊀文献标识码:B㊀㊀㊀文章编号:1005 2798(2023)01 0068 03㊀㊀随着煤矿资源的大量开采,采用更加先进的开采设备及系统提高煤矿开采量已成为当前煤矿领域的重要发展方向㊂矿用掘进机是煤矿开采中的重要设备,与采煤机㊁带式输送机等设备共同完成煤矿的开采任务[1]㊂当前市场上通用的掘进机设备智能化程度较低㊁所需作业人员较多,设计智能化集控系统已成为当前煤矿设备智能化升级发展的必然趋势[2]㊂为此,以玉溪煤矿工作面掘进机为例,开展了矿用掘进机中智能化掘进集控系统的总体设计及关键分系统研究,完成了该系统的实际应用及评价,验证了该系统的可靠性及稳定性,提高了掘进机的掘进效率及煤矿开采量,达到了预期效果,实际应用价值较大㊂1㊀集控系统设计的必要性以玉溪煤矿工作面掘进机为例㊂该煤矿采用四六制生产制度,检修班不允许生产,而当前掘进工作面在检修班进行检修㊁防突检测以及前移胶带机尾等工作㊂但在实际掘进过程中存在以下问题:1)㊀当前掘锚一体机机载钻锚装置无法满足防突检测钻孔要求,新购一台成本较高;2)㊀增加带式输送机自移机尾无法实现减人增效;3)㊀掘进断面较大,支护作业规程要求一掘一锚,目前使用手持气动锚杆钻机进行支护作业,掘进机工作一个循环需要分为上下两部分完成,工作效率低且现场作业人员安全系数较低㊂因此,同时考虑先用于煤巷掘进,后期也可在岩巷掘进中使用,计划采购1台智能化EBZ200型悬臂式岩巷掘进机,配套原有的供电㊁运输㊁通风及排水等设备,在1303工作面回风巷中设计一套集成于掘进机设备中的智能化掘进集控系统,以实现掘进工作面的少人化,达到生产安全管理控制的目的㊂2㊀集控系统设计集控系统是整个EBZ200型煤矿掘进机中重要的组成部分,包括井下远程集控中心和地面远程集控中心㊂地面远程集控中心得到井下远程集控中心的授权后,在地面可以实现在井下的全部操作功能㊂井下远程集控中心在紧急情况下可以随时把操控权限切换到井下远程集控中心㊂在掘进机本体中配备了倾角传感器㊁惯性导航仪㊁三维扫描仪㊁红外摄像仪㊁人员接近传感器㊁油温油位传感器㊁语音对讲设备和控制箱等智能化监测监控设备,实现掘进机的工况参数监测㊁数据采集㊁设备精准定位㊁自主导航㊁智能截割㊁环境监测等功能[3]㊂在数据传输和集控方面,主要利用矿方的5G系统,将智能掘进机相关数据接入井下远程集控中心,实现远程控制与监控㊂同时,集控中心的相关数据通过千兆交换机接入井下万兆环网,接入地面远程集控中心㊂通过智能化控制软件,在井下远程集控中心㊁地面远程集控中心能够实时显示掘进工作86面现场的情况,监听现场声音;同时设备工作状态信息可以实时显示在集控中心的显示界面上;现场开放权限后,可以实现掘进工作面设备的井下集控中心或地面集控中心远程操作控制,集控系统网络构架如图1所示㊂图1㊀掘进机中集控系统网络构架3㊀关键分系统设计3.1㊀掘进机车身定位系统掘进机车身定位系统采用三维激光扫描仪与激光陀螺惯性导航融合技术㊂三维激光扫描仪主要通过内置的激光雷达扫描预定的相关标靶,将采集的点云数据发送至GPU图像处理器进行模型构建及计算㊂其中,该定位系统中的CPU处理器通过高速运算将三维激光扫描仪计算数据与激光陀螺惯性导航仪的航姿信息(航向角㊁俯仰角㊁侧倾角㊁加速度等)进行融合处理,得到掘进机车身的姿态及位置信息,其原理如图2所示㊂另外,车身位置信息结合截割臂升降㊁回转㊁伸缩油缸位移传感器通过车载控制器进行截割头相对于巷道的位置信息[4]㊂截割头位置信息是断面自动截割成型的重要数据信息㊂车身姿态和位置信息是进行车身自主纠偏和防碰撞的重要数据信息㊂数据通过构建完毕的掘进机模型可以得出截割机构的俯仰角和回转角㊂图2㊀惯性导航仪原理图3.2㊀断面定义及路径规划设计煤矿巷道断面一般有弧顶㊁平顶㊁斜顶式三种,仅在弧线段数㊁直线段数和直线斜率方面有区别㊂基于以上特性,利用直线按间距分段和弧线按角度分段相结合的方法对断面的轮廓在PLC内进行模型搭建㊂另外,断面自动成形分为逐行扫描阶段和边界扫描阶段㊂逐行扫描完成断面的初成形,边界扫描完成断面的精细化边界修帮㊂控制逐行扫描间96距可以对成形断面的平整度进行调整㊂所设计的断面定义及路径规划如图3所示㊂图3㊀断面定义及路径规划3.3㊀环境监测㊁安全保护关键仪器设备选型设计3.3.1㊀粉尘监测仪器选型设计粉尘传感器主要实现对煤矿井下呼吸性粉尘的在线监测㊂传感器具有呼尘分离效果好算法先进准确度高额定工作电流小传输距离更远等显著特点㊂为此,针对此工作面,在工作面上安装了GCG1000 (X)粉尘浓度传感器,传感器数量根据监测要求确定,粉尘传感器主要技术参数有:①粉尘浓度测量范围为0.1~500mg/m3;②粉尘浓度测量误差不大于ʃ15%.3.3.2㊀甲烷气体监测仪器选型设计矿用低浓度甲烷传感器主要适用于煤矿井下和其它具有爆炸性气体(甲烷混合物㊁煤尘)场合,可用于井下大中型采掘设备和其它机电设备上,连续监测设备附近风流中的瓦斯浓度,也可用于固定场合,当瓦斯浓度达到或超过报警点时,传感器立即发出声㊁光报警信号㊂故选用了GJC4(B)型矿用甲烷传感器,该传感器采用高性能热催化元件㊁微电脑数字技术和新型电子器件,性能稳定,门限准确,反应迅速,精度高㊂使用方式采用人性化设计,软调节技术,操作简单,使用方便㊂其工作温度为(0~40)ħ,测量范围:(0.00%~4.00%)CH4,响应时间ɤ20s,传感器工作电压(9~24)VDC,传感器的传输距离ɤ2km.3.4㊀危险区域人员识别技术分析为提高危险作业区域人员的保护力度,设计了一种危险区域人员识别技术㊂该技术采用在掘进机车身上加装热释红外传感器㊁精准定位等模式,对进入探测范围内的人员进行感应,对进入危险区域人员近感探测,开机前及运行过程中,监测到人员时, 5m范围内停机,声光报警器报警;同时,将误闯信息传递至监控平台上,实现对相关信息的实时显示及报警,危险区域人员识别示意如图4所示㊂4㊀实际应用评价为进一步验证此掘进机中集控系统的综合性能,按照‘全省煤矿智能化建设基本要求及评分方法(试行)“要求,对该系统进行了实际应用及评价打分验证㊂该系统在实际应用过程中,整体运行良好,智能化程度较高,系统可靠性及稳定性较好;建立了在地面以及井下建立远程控制系统,实现一键启动及智能操作;同时,该系统自带瓦斯传感器,增加了粉尘传感器,实现了对井下环境数据智能分析及检测;也实现了整个掘进过程的自主导航㊁坡度追踪和自动截割等功能;通过与锚杆钻车的配合使用,实现全机械化作业,掘进速度满足矿井采掘接替要求㊂经玉溪煤矿相关人员评价,该系统的综合评分为76.34分,相对较高,达到了工作面中掘进机的智能化掘进作业要求㊂图4㊀危险区域人员识别示意5㊀结㊀语以玉溪煤矿工作面掘进机为例,在分析当前煤矿工作面掘进过程中存在问题的基础上,开展了掘进集控系统的总体设计及关键分系统设计研究,并对该系统进行了实际应用评价㊂该集控系统运行良好,智能化程度较高,实现了整个掘进过程的多项自动控制及操作;整个掘进机设备的掘进效率明显提高,达到了预期要求㊂该系统的应用设计有效支撑并完善了掘进机设备及整个工作面的智能化程度,实际应用价值较大㊂参考文献:[1]㊀张㊀朋.综采工作面集控系统的设计分析[J].机械管理开发,2021,36(8):235-236,312.[2]㊀魏永龙,魏永东,徐㊀威.冲击地压孤岛工作面智能化掘进工艺的探索与应用[J].中国矿业,2021,30(S1):113-119.[3]㊀孙㊀健.综采工作面信息化集控系统在平朔矿区的应用[J].露天采矿技术,2021,36(1):79-82. [4]㊀裴新宇.煤矿智能化远程集控系统分析[J].矿业装备,2021(1):116-117.[责任编辑:常丽芳]07。
智能化工作面安装、调试情况汇报
xxxx二号煤矿有限公司416智能化工作面安装、调试及应用情况汇报机电部二〇一七年十月一日416智能化工作面安装、调试及应用情况汇报第一部分：416智能化工作面目前的总体情况416工作面智能化系统设备于6月15日安装完成。
经过几个月的调试，目前，泵站及三机监测和远程集中控制已经实现；在地面分控中心及井下顺槽监控中心对工作面单机设备（采煤机、三机、工作面液压支架、泵站、顺槽皮带）远程控制和一键启停功能已经实现；工作面液压支架中部自动跟机功能已经实现；工作面两端头割三角煤自动跟机功能已经实现；进、回风超前支架遥控控制功能已经实现，皮带自移机尾电控控制功能已经实现。
接下来计划调试的项目是采煤机记忆截割和天玛自动化研究开发项，即单兵系统和人员定位。
可以说，目前416智能化工作面自动化功能已实现80%以上。
第二部分：416智能化工作面布置和安装情况一、416综采工作面智能化控制系统分为五大控制系统：1、SAC型电液控制系统；SAC型液压支架电液控制系统是由支架控制器、行程传感器、压力传感器、倾角传感器、红外线接收器、本安防爆电源箱、隔离耦合器、信号转换器、电液阀组（包括电磁先导阀和电液控换向阀）、监控主机和控制电缆等组成。
主要功能是控制支架的所有动作。
2、SAM型综采自动化控制系统；SAM型综采自动化控制系统在综采工作面单机设备自动化基础上，建立一套以监控中心为核心，工作面视频、以太网、音频、远控为基础的集中自动化控制系统。
实现在顺槽监控中心对液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、顺槽胶带机、泵站、开关等综采设备进行远程操控，达到工作面“少人化”甚至“无人化”的开采目的。
3、SAP型xx集成供液系统；SAP型智能集成供液系统系统包括配液站、乳化液供液箱、泵站控制系统、多级过滤系统、水处理装置。
实现对泵站的集中控制和主泵变频控制，实现乳化液自动配比。
4、SAS型采煤机控制系统；SAS型采煤机控制系统主要实现采煤机记忆截割功能和远程启停、控制功能。
煤矿自动化综采工作面项目推进实施方案
煤矿自动化综采工作面项目推进实施方案一、背景和目标随着科技的发展与应用，煤矿行业也亟需推进自动化综采工作面项目，提高生产效率和安全性，并减少对人力资源的依赖。
本方案旨在将自动化技术引入煤矿综采工作面，实现机械化程度的提升，实现自动化作业，降低事故风险和工作负荷，提高工作效率。
二、实施步骤1.制定项目规划明确项目的目标和时间表，确定项目的范围和细节，梳理项目工作流程和相关的资源，制定详细的实施计划。
2.技术研发和引进组织专业团队进行自动化技术的研发和引进，与相关厂商合作，推进自动化设备和系统的研制和采购，确保设备和系统的质量和性能满足项目需求。
3.工作面改造和设备更新对原有工作面进行改造，安装自动化设备和系统，并逐步引入自动化采煤机、运输设备和通信系统等，替代传统的人工作业模式。
4.人员培训和技术支持组织煤矿工作人员进行相关技术培训，提高员工对自动化设备和系统的操作和维护能力，并安排技术人员提供实时技术支持，解决使用中的问题和困惑。
5.安全监控和数据分析建立完善的安全监控系统，监测和记录工作面的工作状态和安全情况，并结合数据分析，实时评估安全风险，提供提前预警和预防措施。
6.试点推广和效果评估选择部分煤矿进行试点推广，积累经验和教训，不断优化和完善方案。
并通过定期进行效果评估，总结经验，为后续推广提供参考和指导。
三、资源保障1.资金支持通过政府拨款、企业自筹和银行贷款等方式，提供项目实施的必要资金支持。
2.人力资源组建专业团队，包括技术专家、工程师和项目经理等，负责项目的研发和实施，确保项目进度和质量。
3.设备和材料供应与相关厂商建立合作关系，确保自动化设备和材料的供应，并维护厂商的技术和服务支持。
四、风险管控1.技术风险在研发和引进过程中，做好技术风险评估和应对措施，确保选择适用的自动化技术和设备。
2.安全风险加强安全管理，确保安全设备的正常运行和使用，提供充足的安全培训和技术支持。
3.运营风险在试点推广过程中，及时发现和解决运营中的问题，加强运营管理和维护，确保项目的稳定运行。
煤矿伸缩带式输送机自移机尾设计
- 73 -工 业 技 术１ 带式输送机概述与研究背景随着现代社会的发展，中国的工业化进程正在加速，对各种矿产资源的需求也在增加。
矿带输送机是煤矿生产中的重要设备，其主要功能是在矿井中输送物料。
在复杂而恶劣的地下环境中，如何减少工人工作强度，提高工作效率、稳定和安全的运行是我们研究的主要任务。
开滦煤矿原有带式输送机机尾的缩减方式为：用单体液压支柱顶起转载机机头架和传动装置，使其与皮带机机尾脱离后，再利用回柱绞车的牵引作为动力，拉动机尾前行。
这种方法存在3个明显弊端。
1）有明显安全隐患。
该方法用到绞车、钢丝绳、导向钩头等工具，且信号的传递采用喊话等形式，有一定时间延迟和不准确性，在牵引受阻或过快时易发生断绳及钩头脱飞等事故，造成人员伤亡和设备损坏[1]。
2）工人劳动强度大。
在工作面正常生产推进时，基本1～2 d 就要缩减一次机尾，同时绞车要跟随生产进行迁移，需要频繁拆装固定；且该方法至少需要4 人以上配合作业，占用较多劳动力。
3）作业时间长，效率低，影响生产。
因此急需一种能够在原有机尾的基础上进行改造，结构简单、体积小、适应性强、性价比高的自移机尾。
在国内，移动自走式机器尾部的主要方法有3种，即履带、棘轮以及双液压缸类型。
履带式的牵引导板可以灵活移动，但是结构复杂，特殊且故障率高。
棘轮式的安全性低，使用寿命短。
自动移动的尾部和槽桥装载机支持双液压缸类型。
无须外部辅助设备，整个结构即可独立运行，结构简单，安全可靠。
目前，中国大多数大功率、高效率的全机械化工作面都采用双液压缸式自动移动机构。
２ 改造自移机尾的工作原理与结构特点２．１ 改造自移机尾的工作原理带式输送机用的简易自移机尾作为转载机与可伸缩带式输送机的连接装置，具有行走轨道、推移液压缸、抬高液压缸等结构，在工作面回采过程中转载机可在简易机尾轨道上行走，具体操作过程为：随着工作面输送机的推移前进，转载机随之向前移动，与其相连的小车也一起按步距在简易自移机尾轨道上前移，当采煤机完成一定截深后，转载机行走部前移至简易机尾轨道前端时，需前移简易机尾，操作抬高液压缸片阀，保证转载机被完全抬起后，安装好两侧推移销轴，操纵推移液压缸片阀，推移简易机尾，完成缩减机尾过程[2]。
综采工作面自移机尾装置研究
收稿日期:2011-04-12作者简介:罗 宇(1979 ),男,陕西榆林人,2005年武汉理工大学硕士研究生毕业,工程师,现任神华神东煤炭集团公司设备维修中心技术部副经理,主要从事采矿设备维修和设计工作。
综采工作面自移机尾装置研究罗 宇,房 敏(神华神东煤炭集团公司设备维修中心,内蒙古伊金霍洛旗 017200)摘 要:介绍了综采工作面自移机尾装置的作用、结构形式、发展历程、原理,对比分析了目前最常用的两种自移机尾结构形式,为自移机尾装置的设计制造提供一些有益参考。
关键词:综采工作面;自移机尾;研究中图分类号:TD528+.9 文献标识码:B 文章编号:1671-749X(2011)03-0052-020 引言自移机尾(马蒂尔)装置是综合机械化采煤工作面顺槽运输设备之一,用来连接桥式转载机和顺槽胶带机,具有自移、调偏和调高等功能,调整因地面不平整、载荷不均等原因造成的胶带跑偏;具有转载机推移方向校正功能,实现了综采工作面落煤、装煤、支护、破碎及运煤机械化,满足了高产高效工作面的要求。
1 国内外几种典型自移机尾1.1 国外早期的自移机尾在国外,自移机尾出现较早的是美国J OY 公司早期的一种履带式自移机尾。
原德国DB T 公司也有固定滚筒式的自移机尾,神东煤炭集团在建设初期引进过一台。
1.2 煤科总院上海分院研制的一种自移机尾20世纪90年代,上海煤科院率先开展了自移机尾的研究工作,研制出了步进式自移机尾。
转载机通过支撑小车放置在机尾的上架轨道上,并可沿着轨道前后移动,轨道长度为3.2m 。
当转载机小车移动到轨道的前端、转载机与自移机尾完全重叠时,向前推移机尾,以缩短胶带输送机长度,具体操作步骤为: 伸出推进油缸活塞杆,以下架为支点,把上架向前推移,移动距离为800mm; 伸出机尾支撑油缸活塞杆,活塞杆端头的柱靴接触底板,支撑起上架,使上架与下架脱离; 收回推进油缸活塞杆,以上架为支点,把下架向前推移,移动距离为800mm; 收回机尾支撑油缸活塞杆,使机尾上架落在下架上。
安装自移机尾措施
编号：GTY-ZCD-CS-12-03内蒙古北联电能源高头窑煤矿安全技术措施措施名称: GE2-300工作面安装自移机尾安全技术措施施工单位：高头窑煤矿综采队编制：负责人：编制日期：2012年2月18日审批意见措施名称：GE2-300工作面安装自移机尾安全技术措施会审人员签字生产技术部：年月日工程管理部：年月日机电设备部：年月日安全监察部：年月日调度室：年月日副总工程师：年月日总工程师：年月日GE2-300工作面安装自移机尾安全技术措施按照GE2-300首采工作面安装工程进度要求，决定由综采队负责安装皮带自移机尾，为确保安装工程的安全顺利进行，特制订本安全技术措施。
一、工程概况在GE2-300工作面采用ZY2700型自移机尾，自移机尾是顺槽皮带与转载机的衔接装置，外形尺寸：13089×2598×1092mm，总重35.38t。
入井时，将自移机尾分解成5大部分，每部分不超过8t，运输到指定安装位置后，进行组装。
为了便于今后工作面综采设备的安装，现同时安装转载机的机头部分。
二、地面拆卸及运输将自移机尾主体分解成头端架、前基架、后基架、小车和尾端架等5部分，其中，头端架重6t、长2.5m；前基架重5t、长2.7m；后基架重7t、长4.2m；小车重7t、长5m；尾端架重6.5t、长3m。
使用WJ-10F 防爆柴油多功能车进行运输，车辆参数：载重10t、宽2360mm、长9000mm。
在地面使用龙门吊装车，每车装载一个部分，使用40T链条捆绑两道，跟班队长负责检查封车情况，运输时派专人押运。
运输路线：地面→副斜井→2-3煤副辅联巷→辅助运输大巷→GE2-300辅运顺槽→GE2-300工作面→GE2-300运输顺槽皮带机尾三、安装顺序1、井下定位。
具体位置：机尾距切眼中心线31.25m，自移机尾中心线向西偏移巷道中心线0.875m的位置。
自移机尾的偏心孔距切眼中心线34.45m。
附：图12、按如下顺序安装：头端架→前基架→后基架→小车→转载机头→尾端架3、调试四、安装方法○1先将浮动托辊、辊架等零部件入井；○2下头端架至安装位置，用方木垫平；○3安前基架、推移油缸、后基架，用方木垫平；○4安装小车；○5用多功能车安装转载机机头架，放平后用方木垫实；○6安装转载机头后槽体，与自移机尾小车桥架对接，然后再用方木垫稳；○7安装尾端架；○8接管、注油调试。
智能综放工作面自动化放煤工艺
智能综放工作面自动化放煤工艺发布时间：2022-06-14T07:06:49.600Z 来源：《新型城镇化》2022年12期作者：华鹏[导读] 本文以某煤矿综放工作面为例，探索综放工作面自动化放煤工艺。
鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司内蒙古鄂尔多斯市 010323摘要：当前，综放工作面放煤工序仍需要人工进行操作，针对综放工作面的自动放煤这一关键难题，本文以某煤矿综放工作面为例，探索综放工作面自动化放煤工艺。
关键词：综放工作面；自动化；放煤1工作面概况本文以某煤矿综放工作面为例，该综放工作面走向可采长度为2660m，工作面倾斜长度为206.14-226.97m。
综放工作面采用走向长壁综采放顶煤方法开采，采用全部垮落法处理采空区。
1.1煤层顶底板综放工作面老顶为粉砂岩、泥岩、细粒砂岩，平均厚度为8.3m；直接顶为炭质泥岩，平均厚度为4.85lm，无伪顶；直接底为粉砂岩、中粒砂岩、细粒砂岩，平均厚度为7.45m。
1.2主要设备配套综放工作面安装l台采煤机，120架液压支架，包括l架端头架、8架排头架、1架过渡架、110架基本架，1套前部刮板输送机，l套后部刮板输送机，1套转载机，2部运输巷带式输送机，1套设备列车。
2液压支架自动放煤的方式2.1多轮次顺序放煤作业当采煤机上行清理浮煤时安排2名放煤工对综放工作面的112号支架向5号架进行循环放煤作业，并确保顶煤排放干净并做到“见矸关门”。
采煤机存返机过程中，当班综采队副队长进行第三轮检查补充放煤。
2.2返机反向逐架放煤当倾斜煤层倾角增大时，放煤漏斗的母线发生偏移，煤层倾角越大，放煤漏斗的母线偏移越大，此时适合自下向上放煤作业。
当采煤机上行清理浮煤时，2名放煤工按照单号和双号顺序对综放工作面的5号支架向112号支架逐架放煤，采煤机返机过程中，每台支架将剩余煤炭全部放出，放煤时间控制在0.5min左有，直至本台支架放煤作业结束。
2.3安排专人检查放煤工作采煤机上行清理浮煤后，当班综采队副队长滞后放煤工20台支架对工作面放煤情况进行检查，并进行补充放煤，直至机尾排头支架为止，见矸停止放煤。
综采工作面智能化采煤的关键技术
综采工作面智能化采煤的关键技术摘要：我国煤炭事业发展速度颇快，科学技术水平不断提高，随着互联网人工智能时代的到来，各行各业紧跟时代发展脚步完成企业转型调整。
煤矿企业借助各类智能化开采技术提高开采效率成为大势所趋。
鉴于此，本文对综采工作面智能化采煤的关键技术进行分析，指出相应的优化解决措施，以期为煤矿工作者提供指导，进而呈现更好的技术应用效果。
关键词：综采工作面；智能化；采煤；关键技术引言一直以来，煤炭开采效率、安全性和成本是煤矿企业关注的主要问题；同时，煤炭作为我国国民经济发展的主要动力，实现煤炭的安全高效开采对于经济发展和社会进步具有重要意义。
“智能化”是未来所有行业发展的趋势，煤炭行业也不例外。
实现煤矿综采工作面的智能化开采旨在根据工作面的地质条件、煤层条件以及瓦斯等情况，采用理论分析与实践经验相结合的方式实现对工作面煤层的智能化开采。
1自动化综采工作面系统技术的发展要求煤矿的开采在当下的工种中是一个及其危险的行业，它所处的环境比较复杂，相比常见的其他行业中，煤炭业所用的机器化比较落后和复杂。
目前煤炭的自动化综采工作面仍然存在很大的漏洞，需要不断发展和壮大，只有切实的得到改善，才能确保煤炭的自动化开采顺利进行，当前矿区的自动化技术还不够完善，已经具备了基础的生产能力，基本实现自动化生产，目前智能化煤炭综采的工作面系统还需要稳定高效的开展。
抗电磁干扰能力强的网络通信传输平台，未来矿区在自动化煤炭综采系统仍需克服关键性技术问题，以此在推动工作顺利进行的同时，保障技术的稳步发展。
2综采工作面智能化采煤的关键技术2.1振动法自动放煤振动法自动放煤工艺是一种振动传感器起作用，识别不同物体碰撞时的信号差别，进而可以识别煤矸石。
该工艺流程包括如下几个方面：第一，前端滤波平滑处理；第二，电信号去降噪处理；第三，功率谱分析处理。
在该设备位置设置多种传感器，通常借助信息融合算法处理感知层采集的数据，与此同时将处理后的结果传输给液压支架传感器，最终可以实现对液压支架的智能化。
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综采工作面自移机尾智能化升级改造
自移机尾是煤矿综采工作面转载机与皮带机配套使用的移动设备,一端连接着桥式转载机，另一端连接着带式输送机,具有自行前移、调高、皮带调偏和张紧等功能,是工作面顺槽
运输设备的重要组成部分。
现在使用的自移机尾以双液压缸推移式居多,以手动控制的操作
方式为主,对操作人员有一定的操作技能要求。
随着煤矿综采工作面机电设备智能化的深入
推进，综采工作面都配有集控中心，工作面几乎所有设备的操控在集控中心均能实现，唯独
现在使用的自移机尾还是手动操作。
由于手动控制存在操作繁琐等诸多不便,已经难以适应
快速发展的综采工作面智能化控制的要求,因而自移机尾的控制方式应向智能化方向发展，
亟待需要升级改进，满足煤矿综采工作面智能化的综合发展要求。
控制系统分析及设计
1.液压系统
自移机尾原有液控系统由4个调高油缸、2个侧移水平油缸、2个推移油缸、8个带有先导阀液控换向阀组、4个液控单向阀、8个安全阀和高压胶管等终端元
件组成。
以综采工作面配套的乳化液泵站作为动力源，供液压力为31.5MPa。
4
个调高油缸实现主机架的升降，进液回路设有液控单向阀和安全阀，以保证基架
在升起后维持所要求的状态稳定。
2个侧移水平油缸实现机架侧向移动，进而带
动转载机机头与带式输送机自移机尾侧向移动。
2个推移缸安装在基架两侧并配
有安全阀，并与小车、前基架相联，构成自移机尾小车的移动系统，一般最大行
程2.7米。
整体液压控制系统单个回路相对比较简单，也没有电控系统。
在分析了现有自移机尾的基本结构及工作原理的基础上,重点分析了其液压
驱动系统和控制方法,对其液压控制系统和电控系统进行了优化设计,并根据工作
载荷进行理论计算和实物现场测试试验。
通过了解国内外相关课题的研究成果和
对各种控制系统的分析比较,提出了液压控制系统采用液压支架成熟的电液控制
系统的实用型方案,原自移机尾液压回路共有8个，液压支架的电液控制阀有10
组回路接口，可以满足自移机尾液压回路的要求，余下2个回路接口可作为备用，整个电液控制阀组的体积大小与原手控阀组外型尺寸接近，原来安装手控阀组的
位置也可以安装改进后的电液控制阀组，只需对安装孔位进行改进即可，同时留
出电磁阀控制线的走线孔位，满足控制通讯需求。
结合整个综采工作面液压系统
和自移机尾实际，设计一套自动化、智能化的电液控制系统。
图1 自移机尾改进后的液压系统图
2.电控系统
原自移机尾没有电控系统，升级改进后增加了电磁阀、电源箱、声光报警器、传感器及遥控器等终端电控元器件，需要对终端元件进行控制设计，形成一套安
全可靠的电控系统。
考虑整个系统便捷、实用、兼容、可靠等因素，在硬件选取时，主要以现用的煤矿机电设备电控系统的在用硬件进行选择。
根据井下实际需
求增设了声光报警系统、传感器、遥控接收器等警示反馈功能，设计出一套更加
高效、便捷、安全、智能、实用的电控制系统。
首先，主控器的选择。
主控器要具有通讯、数据处理、显示和控制功能，同
时主控器还需要接收来自遥控器与传感器实时数据，进行存储、比对后发出控制
信号，通过与现用的综采工作面电控系统对比，液压支架的控制器满足要求，所
有的功能都具备，而且通用性高，可以随时互换，也与电磁阀组匹配，因此自移
机尾的主控器就选择液压支架的控制器。
其次，声光报警器的选择。
确保自移机尾的操作人员和周围作业的安全，自
移机尾运行时需要发出提醒和警示，考虑井下作业环境比较昏暗，警示采用声音
和灯光两个方式进行提醒，在自移机尾操作时声光报警发出声音与灯光，提醒作
业人员自移机尾工作状态。
其三，压力传感器、行程传感器的选择。
其四，电源的选择。
控制器所需的供电电压为12V直流电源，液压支架所用
的电源箱满足使用要求，电源箱为本安兼隔爆型变压器，为控制器提供电源。
同时，增加一个隔离耦合器，隔离控制器与电源箱之间的电信号，实现数据信号经
过光耦合后进行数据传输。
综合考虑自移机尾电气终端元件，电控系统的硬件系统主要由电磁阀、电源箱、声光报警器、传感器及遥控器等模块构成，组织自移机尾的电控系统。
图2 自移机尾电控系统实物图
实施步骤
根据重新设计的自移机尾电液控制系统进行两个控制系统的建设，列出所需
的硬件明细，包括电液控制阀组、电源箱、声光报警器、传感器、各种电缆、各
种胶管、接头，螺栓、卡子等元器件，以及安装所需的固定座，按照元器件的安
装孔位进行测绘加工所需的固定座，结合自移机尾结构，现在根据硬件的位置进
行管路和线路的布置，便于所用的元器件、管路及线路在后期的维护当中进行更换，然后进行硬件的安装和组对，连接液压管路和电缆，最后进行整体通电测试。
创新点及推广价值
一是自移机尾由原来的手动操作改造为电液控制，提高了自移机尾的自动化、智能化程度，具有独创性；二是增加了自移机尾远程遥控功能，进一步提升了智
能化水平；三是增加了声光报警功能，对自移机尾的安全运行提供了有力的安全
保障，改善了操作人员的安全环境。
自移机尾控制系统智能化升级改造后，实现了实时状态监测、远程遥控操作
的智能化要求；优化了自移机尾操作工艺，确保了自移机尾安全操作，可以推广
应用于同类型自移机尾使用，同时对煤矿综采工作面作业环境进行了优化，减少
了作业人员，提高了工作效率，对煤矿机电设备的运行成本的缩减具有重要意义，电控操作取代了原手动操作，实现了自移机尾控制系统的智能化，也符合国家大
力提倡的安全第一、绿色开采、减员增效理念，也标志着综采工作面机电设备的
智能化程度日趋完善，具有较高的推广价值。