大采高智能化综采装备关键技术研究
煤矿采煤机智能化关键技术探讨
煤矿采煤机智能化关键技术探讨摘要：随着时代的发展，智能化技术已经广泛地应用在传统工业中，智能化的融入带动了传统工业发展的进步。
新时代的发展对于煤矿开采技术要求越来越严格，传统的技术并不适合新时代的发展，所以需要对传统技术进行优化和提升。
在煤矿开采过程中，每个环节都相对复杂，需要用到煤矿采煤机，传统的开采方法效率过慢，需要将智能化融入煤矿采煤中，这有助于关键技术发挥其作用。
关键词：煤矿；采煤机；智能化；关键技术1采煤机构造及运行原理目前综采工作面常用的生产设备多为双滚筒采煤机，其组成部分包括截割部、机身连接部位、牵引部、高压开关箱、液压箱以及变频器箱等，具体介绍如下：1）采煤机截割部包括截割滚筒、摇臂以及电机三大部分，截割滚筒上附带截割齿来对综采工作面煤壁进行截割作业，摇臂控制截割滚筒的升降功能，避免截割到煤层顶板或底板岩层。
截割电机则作为运行动力带动截割部进行截割作业。
2）机身连接部分主要是通过销轴结构，起到将采煤机机身与截割部进行连接的作用。
3）牵引部主要是负责采煤机在煤壁截割过程中的行走工作，利用牵引电机带动采煤机沿刮板输送机做横向运动，实现沿煤壁进行截割作业。
4）高压开关箱是采煤机的供电系统，采区变电所输送的三相高压电通过此装置为采煤机的运行提供动力，为截割电机及牵引电机供电。
5）变压器箱负责将高压电转换为低压电进行使用。
6）液压箱包括液压泵、泵电机、控制阀等，为采煤机的液压系统及水系统提供动力，控制摇臂、滚筒升降或设备冷却。
7）变频器箱负责对采煤机的运行进行参数控制。
2煤矿采煤机智能化关键技术2.1保障无线网传输技术设置的科学性在开展无线网传输技术方案时，要重视煤矿开采作业面的设置工作，在煤矿开采作业面中对设备进行调整时要保障其合理性，才能保障机械设备在操作过程中实现具体的效用。
采用科学有效的方法来总结通信经验，同时要对无线交换机的具体运行进行分析，根据实际情况采用针对性的措施来提升交换机的优势，能有效地保障资源传输更加便捷。
综采工作面智能化采煤系统关键技术及应用
综采工作面智能化采煤系统关键技术及应用摘要：随着机械自动化技术、互联网技术的发展，智能化成为中国煤矿综采发展的重要趋势，智能化的煤矿综采在保障安全、提升效率、技术升级等方面均具有积极表现。
鉴于此，主要研究煤矿综采智能化工作面关键技术，从煤矿综采智能化工作面的技术优势入手，分析现已投入应用的煤矿综采智能化技术，并进一步探讨尚未投入综采实践但未来发展前景广阔的智能化技术，目的是在智能化背景下提升煤矿综采水平，推动煤矿综采在智能技术的支持下转型升级[1]。
关键词：煤矿综采；自动化技术；互联网技术；智能化引言煤炭作为我国能源体系中的重要组成部分，也为其行业发展带来了很多机遇和挑战，保证煤炭资源供给的持续性和稳定性。
但在保障煤炭企业经济效益的同时，也要关注煤炭开采的效率和质量。
其中自动化技术作为一项前沿技术，在煤矿综采工作面的应用，为煤矿行业的进一步发展创造了良好条件。
因此，本文针对以上问题，探讨煤矿综采工作面自动化技术[2]。
1煤矿综采工作简述煤炭综采是综合机械化采煤的简称，主要包括破煤、装煤、运煤、矿井支护、采空区处理五大环节。
以往工作中，以上五个环节都需要通过人工井下作业来完成，并伴随着极高的风险，一旦发生煤矿事故，不仅会延误采矿进度，影响企业经济效益，严重情况下还会给工作人员的生命安全带来威胁，是煤矿作业中的重点关注问题。
基于此，煤矿综采工作通过对机械化程度的提高，以及对自动化技术的应用，切实解决了这一问题，减少了煤矿事物的发生概率，具有十分重要的意义。
2综采智能化工作面开采关键技术的主要特征浅谈液压支架智能化控制,能保持移架的状态自动决策、超前压力预报,并对耦合系统加以监控,对记忆时序和喷雾降尘自动化进行严格控制。
与此同时,智能化控制采煤设备才没位置定位准确、自动规划运行轨迹清晰、滚筒高度调节效果较佳,在发生故障问题时能实行诊断,结合工作面产量、运输机工作负载,以及工作面地质环境等相关因素,达到综采智能化工作面智能化控制的效果。
煤矿采煤机智能化关键技术探讨
煤矿采煤机智能化关键技术探讨首先，传感器技术是煤矿采煤机智能化的基础。
通过安装各种传感器，可以对煤矿采煤机的状态、环境和作业情况进行实时监测和采集数据。
传感器包括应力传感器、位移传感器、温度传感器等。
这些传感器可以实时监测采煤机的工作状态，提供数据支持和决策依据。
其次，图像识别技术是煤矿采煤机智能化的关键技术之一、通过使用高清晰度摄像头和图像识别算法，可以实时获取和分析采煤机周围的图像信息。
采煤机周围存在着复杂的地质条件，因此对于采煤机进行智能化控制，必须对其周围环境进行准确和实时的识别和分析。
再次，智能控制算法是煤矿采煤机智能化的核心技术。
通过利用现代化的计算机技术和控制算法，可以对采煤机进行智能化控制和优化。
智能控制算法可以根据传感器采集的数据进行自动调整，使采煤机能够更好地应对各种环境和工况变化。
此外，通信网络技术也是煤矿采煤机智能化的重要支撑。
通过建立煤矿内部和采煤机之间的无线通信网络，可以实现采煤机间的信息交换和数据共享。
同时，采煤机与监控中心之间也可以通过通信网络进行实时数据传输和远程控制。
最后，安全监测和预警技术是煤矿采煤机智能化的关键技术之一、通过对采煤机的安全状态进行实时监测和预警，可以有效预防事故的发生。
安全监测和预警技术包括煤矿气体传感器、矿压传感器、火灾传感器等，这些传感器能够对煤矿环境中的安全隐患进行及时的检测和警示。
综上所述，煤矿采煤机智能化的关键技术包括传感器技术、图像识别技术、智能控制算法、通信网络技术和安全监测和预警技术等。
这些技术的引入和应用，可以提高煤矿采煤机的智能化水平，提高采煤效率和安全性，降低事故风险。
浅谈智能化采煤装备的关键技术
浅谈智能化采煤装备的关键技术摘要：目前煤矿开采设备主要朝着智能化的方向发展，但在关键技术应用过程中，智能化采煤设备的可靠性与安全性有待提高。
本文主要对在智能化采煤设备关键技术应用过程中出现的问题进行研究，并就如何促进其更好地应用提一些意见和建议。
关键词：智能化；采煤装备；关键技术一、引言如何充分发挥智能化采煤设备的主要优势，成是当前煤矿开采过程中亟待解决的问题，在其关键技术应用过程中，出现了部分关键技术选择及使用不够合理等问题，接下来将就智能化采煤装备的使用过程中出现的问题进行简析，并就如何促进其关键技术的应用介绍几种方式或方法，为采煤设备的智能化发展尽绵薄之力。
二、智能化采煤设备关键技术应用过程中所出现的问题（一）智能化采煤设备的可靠性与安全性有待提高对于煤矿开采过程来说，智能化采煤设备的可靠性与安全性是保证采煤过程顺利进行的重要保障，采煤设备是一种器件精密且复杂的机械设备，主要包括截割部、牵引部、电控箱以及行走部四个主要部分，特别是对于电控箱与牵引部两个部分，牵引部主要负责为移动采煤机提供动力，而电控箱是用来控制采煤机上的各个电气设备，由于部分操作人员未及时地检查采煤设备的运行情况，使得智能化采煤设备的可靠性与安全性得不到有效的保障，影响智能化采煤设备关键技术的后续应用工作。
（二）部分关键技术的选择及使用不够合理对于部分关键技术的选择不够合理是智能化采煤设备关键技术应用过程中出现的另一个问题，采煤设备的关键技术主要包括采煤机智能化技术、液压支架智能化技术、刮板输送机智能化技术以及带式输送机智能化技术等，其中，采煤机智能化技术具有截割滚筒记忆功能以及无线收发信号等功能，可以在采煤过程中自动地识别截割路径并对设备运行情况进行监控。
液压支架智能化技术的主要优点是可以自动进行故障发现及排除，并且可以进行远程的操控与控制，刮板输送机智能化技术可以对刮板链的状态参数进行调控，而带式输送机智能化技术可以进行无极操控及过载自动保护，可以充分地保护采煤设备的安全，但在实际应用过程中，由于部分人员对于关键技术的优缺点不够熟悉，因而对于关键技术的选择与使用不够合理，从而使得关键技术在煤矿开采过程中不能发挥应有的作用[1]。
大采高智能化综采工作面的应用与研究
2020.05科学技术创新名次 地区 效益得分 企业数得分 综合得分1 黄石市 2.545191 0.01078 1.9319082 宜昌市 1.40285 0.956963 1.224756 3 襄阳市 0.778227 0.381549 0.6543184 黄冈市 0.349535 -0.04069 0.258221 5 荆门市 0.062613 0.044437 0.0549556 孝感市 -0.03386 -0.90985 -0.178687 咸宁市 -0.32865 -0.10104 -0.266228 恩施州 -1.07691 2.638156 -0.3739 鄂州市 -0.38309 -0.78329 -0.42224 10 省直辖区 -0.32198 -1.12572 -0.43348 11 十堰市 -0.92847 0.769552 -0.57467 12 随州市 -0.77642 -0.04413 -0.5962 13 武汉市 -0.58427 -1.0532 -0.62018 14荆州市 -0.70477 -0.74353 -0.65949大磷矿区第一位，是省内富磷矿石主要产区；石墨矿是中南地区唯一的鳞片石墨大矿，在全国五大鳞片石墨矿中品位居第一位，储量居第三位。
玻璃用砂岩矿为全国四大优质硅砂矿之一。
从表2可以看出，主因子2（企业数因子）的方差贡献率只有16.817%，而主因子2（效益因子）的方差贡献率为75.833%，因此影响一个地区的矿产资源开发利用情况主要因素还是效益。
例如，黄石市的企业数得分很低，但是效益得分很高，所以排名仍是第一；恩施州的企业数得分很高，但是效益得分很低，所以排名只获得第八。
由以上分析可以得知，矿产资源储量是一个地区矿产开发利用的基础条件，效益是评价一个地区矿产开发利用情况的主要指标。
参考文献[1]葛振华等.全国矿产资源开发利用形势分析[J].国土资源情报.2019(3).[2]湖北省自然资源厅.2018湖北省矿产资源年报.2019.[3]赵慧琴等.如何用SPSS 软件计算因子分析应用结果[J].统计与决策.2019(20).作者简介:刘引迪(1986,1-),女,汉族,湖北省谷城县,湖北省自然资源厅工程师,硕士研究生,地质学。
深部煤层智能化大采长综采工作面关键技术研究
Research on Key Technologies of Intelligent Large Length Fully Mechanized Mining Face in Deep Coal SeamsZhi Fubiao，Yuan Xueya，Liang Nana（Henan College of Industry & Information Technology, Jiaozuo, Henan 454000, CHN）【Abstract】In recent years, with the rapid development of coal mining technology in our country, coal mining has gradually shifted from traditional manual methods to comprehensive large-scale mechanized methods. This has not only effectively improved work efficiency but also ensured the safety of personnel. Especially with strong support from internet and network communication tech⁃nologies, it has provided powerful impetus for the intelligent development of coal mine integrated mechanized mining faces. This article analyzes key technologies related to intelligent mining in in⁃tegrated mechanized mining faces, exploring crucial points in the intelligent mining of coal seams. The aim is to provide work experience and insights for coal miners and comprehensively promote the development of coal mining in our country.Key words:coal mine fully mechanized mining face；intelligent mining；research1引言煤矿开采工作一直以来都是劳动密集型工作类型的代表，并且因为煤矿开采工作的特殊性，使大众普遍认为煤矿开采工作缺少机械化支持以及智能化操作，甚至为煤矿开采工作扣上了“脏、乱、差”的标签。
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大采高智能化综采装备关键技术研究
摘要：我们合理选择智能综采设备，不仅能保证工作面生产能力，还能大大提
高综采装备智能化控制水平。对大采高智能综采设备关键技术进行深入研究，不
仅是智能综采设备安全高效运行的保障，也是智能综采技术正常应用的关键。
关键词：大采高工作面；综采工作面；智能化综采装备；采煤机；液压支架；
为了保障智能化综采装备安全高效运行和智能化综采技术常态化应用，以某
煤矿有限公司大采高综采工作面为例，针对采煤机、液压支架、视频系统等智能
化综采装备，重点研究了采煤机精准调高传感器及其保护装置、机械和液压系统
可靠性、CAN总线通信隔离、远程启停控制、外喷雾装置，液压支架压力及行程
传感器、推溜控制，视频系统高性能广角摄像仪和多角度调节安装架等关键技术，
从而不断提升大采高智能化综采装备的可靠性和监控精准度。
一、装备可靠性
1.机械和液压系统可靠性。在机械可靠性方面，对采煤机壳体、齿轮等关键
材料进行微合金化改良，提升了机械强度和综合力学性能；齿轨轮渗碳层厚度增
加至7 mm以上，提高了关键零部件的耐磨性；连接架与摇臂采用超级螺母连接，
提高了使用过程中摇臂的稳定性。另外，增加了位移型液压油缸旁通泄油功能，
在因摇臂割顶或割底等工况导致油缸压力过大时旁通泄油，从而使位移型液压油
缸和采煤机结构件免遭破坏。在液压系统可靠性方面，采用高集成度五联电磁比
例换向阀，增大泵箱容积，设置隔离板，重排液压管路走向，优化了液压系统布
置，提高了液压系统可靠性和稳定性。
2.采煤机CAN总线通信隔离。为了实现采煤机位置监测、滚筒自动调高、三
维自动割煤等功能，采煤机监控系统采用了电流、电压、水流量、液位、压力、
位移、角度、位置等传感器。这些传感器大多采用CAN通信方式将采集数据传输
至上位机控制器。传感器分别安装在电控箱内部或外部，构成了特殊的采煤机
CAN总线通信结构。连接通信接口时，必须坚持“本安(本质安全)对本安、非本安
对非本安”的原则，否则接口之间会存在电磁干扰，影响设备安全运行。然而，矿
用传感器多为本安接口，控制设备多为非本安接口。当需要本安接口与非本安接
口连接时，必须经过信号电气隔离处理。因此设计了CAN总线隔离器，实现本安
型传感器和非本安型控制设备连接，提高了CAN总线通信的抗干扰能力。
3.采煤机远程启停控制。大采高综采工作面生产时容易出现煤壁片帮，现场
人员一般站在支架内部进行巡检作业。每次启停作业时，现场人员必须走到采煤
机前操作，工作流程复杂，且危险性较大。针对该问题，采取远程先导和普通先
导双回路互锁远程启停控制策略，在保证设备和人员安全的情况下，实现采煤机
远程启停控制功能。(1)采煤机需要远程启动时，将采煤机远程监控箱上的“修改
允许”按钮向左旋转，2S后旋至中位，此时采煤机远程监控主机100．02端口输
出，使得继电器K1得电(持续6s)，K1常开节点闭合，使得采煤机远程先导回路
导通，采煤机得电。采煤机自保继电器K3得电，K3常开节点使得采煤机普通先
导回路导通。6S后，采煤机远程监控主机100．02端口停止输出，使得K1断电，
采煤机远程先导回路断开，而采煤机因普通先导回路导通而继续得电。(2)采煤机
需要远程停止时，将采煤机远程监控箱上的“总停”按钮向左旋转，采煤机远程监
控主机100．03端口输出(持续5s)，使得远程断电继电器K2得电，K2常闭辅助
节点使得采煤机普通先导回路断开，采煤机断电。5S后采煤机远程监控主机
100．03端口停止输出，使K2断电。(3)紧急情况下，可将采煤机机载监控箱或
远程监控箱上的“急停”按钮按下，使采煤机先导回路断开，采煤机断电。
4.外喷雾装置。综采工作面煤尘主要在滚筒破煤、滚筒装煤及拉架过程中产
生。大采高综采工作面因破煤面积和扬尘高度大，普遍存在煤尘过大现象，不仅
危害现场作业人员的身体健康，还降低了跟机视频的清晰度，导致监控员无法通
过监控视频看清现场情况，增加了远程控制难度，影响智能化开采连续作业。通
过分析综采工作面煤尘产生原因，采用采煤机外喷雾装置进行降尘。该喷雾装置
由喷雾模块、喷雾泵和高压供液管路组成。喷雾泵选用0～17 MPa可调高压泵，
确保源动力充足；高压供液管路采用的不断变径处理，确保喷雾末端的压力始终
达12MPa以上。通过采用高雾化效果喷嘴和调整采煤机摇臂上下侧喷雾模块角度
等措施，形成立体式环抱空间降尘，有效降低了煤尘。
三、液压支架关键技术
在基于可视化远程干预型智能化采煤过程中，液压支架通过自动跟机拉架、
推溜+人工远程控制方式及时支护裸露顶板和推移刮板输送机。目前电液控制和
远程控制技术均已成熟，且已在薄及中厚煤层实现了常态化运行。但大采高综采
工作面液压支架自动跟机作业存在护帮板精准控制、自适应控制、直线度控制难
度均较大等问题，应重点加强高精度传感器和液压支架推溜控制等方面的研究。
1.高精度传感器。为了实现大采高工作面煤帮与液压支架护帮板的自适应控
制，一般选择控制一级护帮板，二级护帮板通过双向联动液压锁实现自适应联动
控制，从而保证割煤过程中煤壁能够得到及时支撑。因此，实现液压支架护帮板
自适应控制的关键是精准控制一级护帮板。黄陵二号煤矿设计大采高液压支架时，
通过选用高精度、高可靠性的压力传感器和行程传感器来进一步保障护帮板精准
控制。(1)采用微熔压力传感器。该传感器外形尺寸为30mm×144 mm，供电电压
为DCl2V，工作电流不大于25mA，测量范围为o～60MPa，输出信号为
DC0．78～4．94V，输出基本误差不大于0．6MPa。(2)采用磁致伸缩行程传感器。
该传感器利用铁磁材料的磁致伸缩原理，通过检测磁致伸缩线的形变位置来确定
传感器行程，实现千斤顶活塞杆行程测量。与传统干簧管行程传感器相比，该传
感器内部元器件大大减少，且没有干簧管等易碎器件，可靠性明显提升。致伸缩
行程传感器工作电压为DCll．4～12．6V，工作电流不大于20mA，输出范围为
0．5～4．5V，测量行程为0～l200mm，非线性误差小于±0．1％FS或±1mm(以较
大者为准)，分辨率小于lmm，防护等级为IP67。
2.液压支架推溜控制。液压支架通过电液控制系统实现自动跟机拉架作业。
在移架过程中，移架拉力作用于中部槽上，中部槽可能被拽向液压支架侧，使相
邻的已完成移架动作的液压支架与刮板输送机连接处销耳间隙发生位移，造成下
一循环的移架距离发生变化。完成数个移架循环后，该位移累积变得明显，导致
自动跟机作业很难保证液压支架直线度。因此，设计了液压精确控制推移阀，通
过逻辑控制(液压)实现千斤顶慢速／快速动作切换，并依托液压支架电液控制系
统实现推移阀软件控制功能。自动移架结束后，通过慢速推移千斤顶消除液压支
架与刮板输送机连接处销耳间隙，使液压支架与刮板输送机充分接触受力，避免
移架时刮板输送机中部槽被拽回，将液压支架推溜控制精度提高40％以上。
总之，为了提高大采高综采工作面综采设备智能控制的应用水平，研究了采
煤机、液压支架、视频系统等大采高智能化综采关键装备及关键技术，创新应用
高精度传感器、专用保护装置、精准控制方式等，不断提升大采高智能化综采装
备的可靠性和监控精准度，为智能化综采技术常态化运行奠定了基础。
参考文献：
[1]范浩宇．煤矿智能化开采技术创新与发展.2017.
[2]赵晓鹏．浅谈大采高智能化综采装备关键技术研究．2017.