矿山自动化采矿技术应用研究

矿山自动化采矿技术应用研究

张强强

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摘要：在传统采矿技术下，由于自动控制技术在能源开采行业的发展和应用有限，特别是在综采自动化工作面，机械化早已普及，但所有的采矿作业都是由人工操作设备完成的。由于矿层分布的复杂性、工作环境的危险性、工人状态的不稳定性，人工开采过程中往往伴随着诸多安全风险，严重影响工人的健康和生命安全，导致采矿效率低下，影响单位的经济效益。目前，随着自动化、智能化时代的到来，各种新型机械设备和自动控制逐渐应用于采矿作业，特别是自动化设备和技术在综采工作面上的应用，使采矿作业智能化。智能综采自动化开采技术满足了当前能源开采行业现代化发展的要求，为安全高效开采提供了良好的技术支持。

关键词：矿山自动化；采矿技术；应用研究

导言：矿产资源是我国工业经济发展的重要能源支撑。然而，由于我国煤矿企业缺乏矿层分布分析能力，矿产资源开采过程中的风险系数较高，这将严重阻碍我国矿产资源的开发与保护。矿山自动化采矿技术充分结合了自动控制技术、智能信息处理技术、机电技术等关键技术领域，完成了科学合理的自动化采矿作业过程，有效提高了矿产资源的开发利用效率，同时降低人工开采过程的风险。本文从矿山自动化开采技术入手，深入分析了矿山自动化开采技术的具体应用。

1矿山自动化采矿技术的影响因素

1.1观念因素

中国的矿产资源相对有限。在开采过程中，我们需要运用节能环保的开采理念，实现高标准、高要求的自动化开采和能源保护。影响自动采矿效果的概念因素是发挥技术创新能力的关键。传统的矿产资源开采理念是在保证能源开发利用效率的基础上进行安全生产。然而，随着我国能源发展形式的不断创新和发展，传统的采矿理念已不能用于管理自动化采矿技术。根据当前我国矿产开采与保护技术领域的创新发展成果，有必要从技术创新管理理念的角度，进一步加深对自动化矿产开采技术独特优势和应用方法的认识。概念因素是影响自动采矿技术应用能力的基本因素，也是影响我国矿产资源开发利用和保护效果的关键内容。由于目前我国矿业企业普遍存在观念陈旧的问题，更需要从观念更新的角度进一步认识自动化采矿技术独特的应用优势。

1.2技术因素

技术是影响自动采矿技术应用效率的关键，也是促进矿产资源开发和合理利用的重要手段。在大数据、云计算和物联网等关键技术的支持下，自动挖掘系统的功能模块呈现出网络拓扑的形式，这需要从控制终端、数据感知和数据处理等多个维度进行深入分析。根据目前对我国不同形式和具有开发潜力的矿产资源的调查结果，从技术角度来看，有必要共同提高智能矿产资源的开发利用能力。技术因素是影响矿产开发与保护效果的关键因素，也是在复杂环境地质条件下完成精细矿产资源开采过程的基础。许多矿业企业将根据区域地质地理条件，选择科学合理的自动化开采技术和应用方法，有效保护当地有限的矿产资源不受破坏，从而实现矿产资源开发利用的可持续发展目标。技术因素是处理自动采矿技术与自然环境发展之间动态平衡的关键。

1.3环境因素

环境因素是决定采矿作业效率和质量的关键因素之一，也是增加或减少矿产资源生产和开发安全风险的不可控因素之一。在传统的矿产资源开采过程中，地下煤层结构的不稳定性和空间物质组成的不确定性都是影响采矿工作效率和质量的环境因素，也会增加生产过程中的安全风险。针对人工采矿过程中存在的危险环境因素，自动采矿技术可以有效降低环境因素的不确定性和采矿作业的潜在安全风险系数。在实时监控技术的支持下，智能机械设备控制可以利用网络传输通信通道实时返回地下煤层的图像，并根据技术人员的控制指令实时调整开采压力、位置、位移速度等关键数据指标，从而减少环境因素对采矿作业过程的干扰。自动化采矿技术对环境因素不敏感。借助高精度和高标准输入模式的机电设备和数据传感元件，在严格检查产品质量后，可以完成自动化矿产资源的开发和利用，减弱环境因素的不利影响。

2综采自动化采矿技术的实践应用

2.1应用于采矿机械设备控制中

在综采自动化开采技术下，采矿机械设备是核心设备，其有效应用取代了传统的人工采矿作业，使机械化开采目标在整个开采过程中得以实现，采矿效率大大提高。在采矿机械和设备的操作过程中，它在现有设定参数的基础上稳定运行，以确保采矿作业的高效发展。在采矿机械设备的操作和开采过程中，现场人员起着重要的辅助作用。采矿机械设备运行的主要控制对象是曳引机和滚筒机。在实际采矿中，为了使采矿作业高效，有必要结合矿山工作环境的具体情况，使控制模式的选择更加合理。自动控制主要体现在以下几个方面：

2.1.1曲首刀控制。

在综采自动化技术下，从多个角度对综采自动化设备的参数进行分析、控制和处理，使参数尽可能正确，以确保采矿机械和设备的可靠运行。为了减少采矿机械设备运行中的各种故障，保持其最佳运行状态，必须注意对采矿矿产资源量的控制。一般来说，开采量大于实际规模是最合适的，这样可以确保采矿工作的安全和效率。

2.1.2采矿机械设备运行控制。

在运行过程中，内存数挖掘的实现体现了自动化技术的优势，使能源挖掘的各个环节顺利完成。

2.2应用于供液系统

智能一体化供液系统由泵站、电磁卸荷、智能控制、变频控制、自动乳化液配比、多级过滤等组成，是综采工作面支架液压系统供液的动力，为综采工作面提供恒压、洁净、配比稳定的优质乳化液，是矿井智能综采工作面的自动后备保障系统。

2.3液压支架控制应用

液压支架控制的有效应用是提高矿井自动化开采技术应用能力的关键内容之一。液压支架控制系统的核心是电液控制系统，需要将电液控制换向阀、传感器和控制器之间的逻辑信息处理模式转换为数据信息处理模式，以充分发挥液压支架的控制功能。液压支架控制系统的有效应用可以实现操作过程的多功能高效自动控制，还可以集成自动控制和信息传感内容，实时共享矿井上下核心结构的数据采集设备，并严格控制生产管理流程和计划执行效率。液压支架控制的科学应用也有利于矿山自动化控制操作的数据共享过程，整套电气设备与网络通信通道相关联，为后续采矿操作决策提供依据。

2.4综采工作面自动化控制系统

综采工作面自动控制系统以综采工作面单机设备自动化为基础，建立了一套以监控中心为核心，基于视频、以太网、音频和远程控制的综采工作面集中自动控制系统。采用拟人技术将人类的视觉和听觉扩展到工作面，将工人从危险的工作面采场解放到相对安全的溜槽监控中心，并实现对液压支架、采矿机械和设备、刮板输送机、转运机、破碎机、溜槽带式输送机、泵站、，在溜槽监控中心设置道岔等综合采矿设备，以实现工作面“无人”开采的目的。

结束语

近年来，矿业逐步改变了传统的粗放式发展道路，积极进行技术创新和改进，以适应现代能源矿业发展的要求。滨长矿区充分发挥新技术、新设备、新工艺在安全生产中的重要支撑作用，加快设备升级和自动化改造，真正实现机械化置换和自动减员，对提高生产效率和质量具有重要意义，可以为矿山企业创造更大的经济效益。

参考文献

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