引言

　　微電子技術(shù)水平、計(jì)算機(jī)技術(shù)水平在科技大發(fā)展的背景下不斷進(jìn)步，同時自動化技術(shù)也在同步提高。不論是人工智能的出現(xiàn)，還是自動化技術(shù)的提高，對于我國的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展來說都是一個良好的新開端。我國煤炭的掘進(jìn)開采在過去的多年里，由于開采環(huán)境惡劣，不時總會發(fā)生一些意外安全事故，危害工作人員的安全。而我國的露天煤礦資源十分豐富，具有極高的開采價值。自動化技術(shù)的發(fā)展有利于減少我國煤炭開采中意外安全事故的發(fā)生，促進(jìn)我國煤炭開采行業(yè)的發(fā)展。

　　1我國煤礦發(fā)展現(xiàn)狀

　　煤炭作為一種常見的能源，是人們?nèi)粘Ｉ钪械某Ｓ媚茉?，也是我國一種重要的能源之一。煤炭資源的開采是我國一項(xiàng)重要的產(chǎn)業(yè)，在我國經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)中占有重要比重。隨著科技的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也得到不斷更新，越來越多的技術(shù)被應(yīng)用于煤炭開采中，比如電子通信技術(shù)，這是大家都知道的一種技術(shù)，這些技術(shù)的運(yùn)用讓煤炭生產(chǎn)變得更加高效，為煤炭生產(chǎn)帶來了極大的便利，推動了煤炭行業(yè)的發(fā)展，讓煤炭行業(yè)在可持續(xù)發(fā)展道路上越走越好。我國的一些產(chǎn)煤大省，如山西、內(nèi)蒙古等，這些省份的采煤量是非常大的，在國內(nèi)煤炭生產(chǎn)中占很重要的一部分，煤礦質(zhì)量在世界上也有一定的地位。在煤炭開采中，自動化技術(shù)的應(yīng)用使開采效率得到很大的提高，使我國煤炭生產(chǎn)水平接近世界水平。

　　雖然我國煤炭生產(chǎn)在一定程度上取得了不錯的成績，但是回歸到現(xiàn)實(shí)中，我國煤炭行業(yè)在一些方面仍舊和其他國家存在一些差距，其中煤炭掘進(jìn)工作面是目前工作的最大限制因素，嚴(yán)重拖慢了煤炭發(fā)展的腳步，讓煤炭發(fā)展無法與時代發(fā)展步伐相匹配。因此自動化技術(shù)的研究成了當(dāng)前煤炭發(fā)展的重點(diǎn)。

　　2煤炭掘進(jìn)工作面自動化系統(tǒng)簡介

　　煤炭掘進(jìn)技術(shù)本身是很復(fù)雜的，每個步驟的限定都不一樣，再加上煤巷在開采過程中會不斷地改變，造成煤炭掘進(jìn)技術(shù)實(shí)施更加困難，對操作者的要求也會更高，每一個操作的運(yùn)轉(zhuǎn)都需要工作者極其認(rèn)真細(xì)心。在操作過程中，整個煤巷就是一個整體，每個位置都是相互關(guān)聯(lián)的，所以在操作時要用整體的思維來考察整個系統(tǒng)，反之，在操作過程中就可能發(fā)生一些意外。雖然是機(jī)器在工作，但是如果煤巷發(fā)生坍塌則會損壞機(jī)器，而機(jī)器的修復(fù)也會花費(fèi)大量的財(cái)力物力，對投資者來說也是一種損失。在煤炭掘進(jìn)自動化系統(tǒng)中，煤炭煤巷是作為一個被操控的對象，在開采過程中會形成煤壁，煤壁就會作為這個系統(tǒng)中的輸入通道，在斷面被支護(hù)形成煤巷，同時也會有原煤出現(xiàn)，但在操作過程中有可以操控的，也有不可控制的，有些可以測量，還有些不可以測量，各種信號交錯復(fù)雜，傳出的信號難以確定具體反映的信息。而信號的傳遞與許多因素有關(guān)，如割煤、支護(hù)、運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)工序，通風(fēng)、排水、供電、地質(zhì)勘探等相關(guān)安全措施等。信號的隨時變幻會對整個系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響，每一個信號的傳出傳入都事關(guān)煤炭掘進(jìn)的進(jìn)度。自動化可以省去人力資源，但同時也存在著一些可知或不可知的問題。

　　3煤炭掘進(jìn)工作面自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍

　　我國地形復(fù)雜，丘嶺、平原、高原、盆地等等，地質(zhì)條件比較復(fù)雜，煤炭廣布，煤炭資源豐富且具有多樣性。經(jīng)過地質(zhì)運(yùn)動，煤炭位置會有變化，深淺不一，淺的非常淺，最淺有可能不足一米，最深的可以達(dá)到好幾十米的深度，在這樣的條件下如果想進(jìn)行煤炭開采，一般情況下會采用單巷掘進(jìn)這種方式。我國煤炭儲存受地質(zhì)的影響，煤層往往多種多樣，加上開采條件如果比較惡劣，煤層厚度在這種條件下會有一定的范圍，從不到一米至幾十米不等都有可能出現(xiàn)。煤層的深厚不同，開采難度就不同，一般情況下當(dāng)然是淺層比較容易開采，深部不容易開采，但有時可能會不太容易開采淺層，這需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件來決定，有的地方可能有眾多的煤礦埋藏在地下，但是如果開采就可能影響到周圍自然環(huán)境或者居民的生活，那么這樣的情況下就不適宜開采工程的進(jìn)行。

　　我國主要的煤炭開采還是常用單巷方式，開采煤炭需要采煤、割煤還有裝煤等一系列工作。目前，我國煤礦開采使用的機(jī)器有轉(zhuǎn)載機(jī)、通風(fēng)除塵機(jī)等設(shè)備，每個機(jī)器都有不同的作用，但都屬于綜合機(jī)器，其中懸臂式掘進(jìn)機(jī)在現(xiàn)代化裝備中扮演著很重要的角色，采煤、割煤等一般都會由它來完成。因此，煤巷掘進(jìn)工作的進(jìn)一步發(fā)展，使自動化技術(shù)融匯到掘進(jìn)作業(yè)中去，需要對掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行智能化改造。此外，煤礦所處的環(huán)境具有局限性，支護(hù)的采用一般是以鋪桿錨網(wǎng)結(jié)合的支護(hù)方式，液壓支架是不能在這種環(huán)境中使用的，所以又會出現(xiàn)掘進(jìn)和支護(hù)之間各種各樣的問題，在自動化研究中，這個問題有待解決。

　　4掘進(jìn)工作面之間的聯(lián)系

　　在自動化領(lǐng)域的探究中可以發(fā)現(xiàn)，掘進(jìn)技術(shù)與支護(hù)操作之間的自動化、平行化是掘進(jìn)過程中的重要處理問題，這兩者關(guān)系的平衡是保證系統(tǒng)能夠正常且高效運(yùn)行的關(guān)鍵，而物料運(yùn)輸和原煤的持續(xù)化應(yīng)用等是掘進(jìn)作業(yè)自動化進(jìn)程中的另一關(guān)鍵所在，自動化控制系統(tǒng)中各個部分相互協(xié)調(diào)、相互制衡，在每個工藝過程中都可以相互協(xié)作，使自動化系統(tǒng)能夠高效運(yùn)行。在性能運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，它們之間可以相互推動，各個部分的相互配合最終可以讓自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的運(yùn)行，但不能僅限于此，工作面自動控制系統(tǒng)的技藝需要不斷地改革，與此同時，每個方面的技術(shù)是相通的，可以把它們?nèi)诤显谝黄?，讓自動化技術(shù)整體得到全面改進(jìn)。

　　5機(jī)電自動化掘進(jìn)技術(shù)的質(zhì)量監(jiān)控

　　在大多數(shù)情況下，煤炭的掘進(jìn)會受到地質(zhì)因素的影響，地質(zhì)結(jié)構(gòu)不利于開采的話就會為煤炭開采帶來很大的挑戰(zhàn)，工作效率也會有所下降，此時可以使用擱錨機(jī)組自動化技術(shù)，推進(jìn)掘進(jìn)工作的進(jìn)一步進(jìn)展，割煤的效率也會有所提高，當(dāng)然還可以當(dāng)作支護(hù)，保證工作人員的安全。另外，掘進(jìn)機(jī)在煤炭開采中是重要的設(shè)備，占據(jù)核心地位，不同的地質(zhì)條件需要不同的掘進(jìn)機(jī)，所以研制可以在不同地質(zhì)條件下運(yùn)行的掘進(jìn)機(jī)是一個重要課題，而機(jī)器的自動定位、自動糾正偏位移位可以在各種技術(shù)的調(diào)控下實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制，能夠使工作生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。

　　當(dāng)然掘進(jìn)信息的傳出對設(shè)備的操控也有著重要影響，在環(huán)網(wǎng)交換機(jī)的作用下，可以把信息準(zhǔn)確、實(shí)時傳出。煤巷中運(yùn)輸技術(shù)的自動化也可以讓運(yùn)輸更加方便，運(yùn)輸膠帶的運(yùn)用可以使運(yùn)輸支護(hù)材料更加方便。同時，煤巷也需要有完善的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時對煤巷環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，了解煤巷的具體情況，有利于掘進(jìn)工作的進(jìn)行。工作人員可以依據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)反映出來的煤巷情況做出合理的判斷，如果有危險可以及時中斷，減少不必要的損害。

　　6結(jié)語

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，掘進(jìn)技術(shù)也在不斷得到提高，自動化技術(shù)的應(yīng)用可以為煤炭開采工作的開展帶來便利，同時，機(jī)電掘進(jìn)技術(shù)要不斷改進(jìn)，使其更加科學(xué)，實(shí)用性更加廣泛。我國的煤炭開采技術(shù)在不斷發(fā)展，煤炭開采中受地質(zhì)因素影響較大，掘進(jìn)自動化技術(shù)需要能夠適應(yīng)多種環(huán)境，我們要緊隨自動化發(fā)展腳步，使自動化技術(shù)在煤礦開采工作中發(fā)揮更大、更廣泛的作用。

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