矿井自动化综采关键技术的研究主要集中在如何提高井下综采作业效率和自动化程度。随着煤炭市场竞争的加剧,企业不断升级综采技术方案,但是井下地质环境复杂、作业环境恶劣,使得现有的远程视频监测质量低,液压支架位姿监测准确性差,且支架与采煤机易出现干涉,给综采作业效率和安全带来了严重隐患。因此,矿井自动化综采关键技术的研究,旨在通过应用物联网技术,实现对井下综采作业过程的自动化控制。
该研究的核心是建立井下高清视频实时监测系统、液压支架姿态智能监测和防片帮控制系统。通过这些系统,能够有效实现对井下综采作业过程的全过程监测。高清视频监测系统采用了具有旋转功能和俯仰角调节功能的高清视频监测仪,以及红外补光功能,以确保在低可见度条件下的监测准确性。同时,摄像设备还具备防爆和防水功能,配有自动清洗装置,以确保监测的清晰度。
自动化综采控制系统以物联网为核心,将采煤机、液压支架、刮板输送机等综采面作业设备连接起来,通过大量传感器对设备运行状态进行实时监测。传感器包括压力传感器、倾角传感器、位置传感器等,为自动决策提供支持服务。系统结构设计采用模块化,能够根据不同的煤矿综采面布置结构灵活选择智能控制系统中的设备,具有高可靠性、稳定性和良好的适应性。
在自动决策支持服务中,系统会收集各设备运行状态监测结果,并对是否满足联合综采需求进行综合判断。此外,为了满足井下复杂环境下视频信号传输的精确性和快速性,系统使用工业以太网作为数据传输网络的核心,确保数据传输的安全性和速度。
通过实施矿井自动化综采关键技术,煤矿井下综采面的单班作业人员数量可以显著降低,根据研究的数据显示,作业人员数量可降低52.8%,这不仅提高了生产效率,也为实现井下自动化“无人”综采作业奠定了基础。此外,系统还能够在采煤机与液压支架出现片帮异常情况时,发出声光报警并停止采煤机的进给,以防止设备间发生碰撞。
矿井自动化综采关键技术的研究与应用,对提升煤矿综采作业的自动化水平、改善井下作业环境、保障作业安全具有重要意义。它通过自动化和智能化技术的应用,不仅提升了综采作业的效率和安全水平,还有助于减少人力成本,具有良好的应用前景和社会价值。