王 飞
（淮北矿业集团公司西北分公司安全生产部，内蒙古 鄂尔多斯 017200） 摘要：本文主要从综采设备智能化感知与控制模式、采煤机智能化感知与控制技术这两个方面对目前我国综采智能化感知与控制技术的发展进行了简要的介绍，并简要的介绍了综采智能化感知与控制还存在的技术问题及下一步展望。 关键词：综采设备；智能感知；控制
采煤作业是煤矿生产中一个最重要的环节之一，它是我们进行煤炭开采的终极目标，其主要作用是利用各种采煤机械设备把我们生产生活所需的能源——煤炭从井下煤层中剥离并运出工作面的过程，目前普遍采用的是综合机械化采煤技术，随着科技水平的不断提高，自动化采掘、信息化与工业化等各种新技术不断地融入到综采作业当中，通过利用各种传感器的监测信息对采煤环境实现智能感知，根据预先设定的采煤参数和实际作业过程中采集的作业参数对比实现智能调控，根据事先给定的坐标信息和实际工作面的环境情况实现自主导航，进而实现不需要人工直接干预的、由综采装备自动独立完成的煤矿综采设备智能感知与控制，最终实现少人化和无人化的采煤作业。为了实现该目标，需要先实现采煤设备本身的自主动作，对煤岩和地质等周围参数的实时获取和分析，能够根据预设的目标与实际情况之间的差异并进行自主的调整。 1 目前我国综采智能化感知与控制技术的发展
经过国家层面的统筹考虑和顶层设计，通过我国煤矿科研工作者和技术工作者的不懈努力，我们的综采智能化感知与控制技术在近些年有了非常显著的进步，同时也开启了我国的智能化开采新时代，我认为主要的表现有以下几个方面。
1.1 综采设备智能化感知与控制模式方面
我国的综采设备智能化感知与控制技术经过长期持续不断的攻关和试验取得了很大的突破，尤其是在智能功能、控制方式、系统架构、响应时间等方面可以说是处于世界一流水平。
（1）连续推进技术。由于煤层的形成条件和后期的地质运动不同，井下的地质条件复杂多变，使得现场的采煤作业环境也是千变万化，为了解决非可视测量和采煤机截割煤炭时工作面产生的大量煤尘对清晰度的影响，我们可以采用激光矩阵测量技术来实现，而非传统的激光定位和经纬测量等技术。
（2）煤岩监测技术。利用高清晰度的摄像头对采煤面的煤壁进行连续监测，采集得到的数据流通过传输线传递给显示器，通过带有图像识别和处理功能的监控软件对煤壁的煤体和岩体进行自动识别，并根据识别的结果，将煤体和岩体之间的分界线信息抄送给下一个环节。
锻造操作机
（3）智能化开采技术。要想实现智能化开采，首先需要对采煤方法和采煤工艺进行技术创新，比如
通过位置传感器和数据处理控制模块对采煤机的空间位置进行精确的定位，通过各种工况、姿态监测传感器和故障自监测系统等对采煤机、刮板输送机、液压支架等设备的工况、姿态和故障情况进行实时感知和分析处理，通过刮板运输机上的煤流质量监测传感器对采煤机采出的煤炭量进行实时监测，同时根据监测结果自动调节刮板运输机的传输速度以实现自平衡。
（4）远程控制技术。事先在计算机里输入煤岩分割线等信息和数据后，通过远程操作对采煤工作面的煤体进行记忆切割，并可根据监测的信息对其自动调高、加速等操作。
全息3d智能炫屏
1.2 采煤机智能化感知与控制技术方面
为了实现综采技术的智能化，我们要先实现采煤机的智能化感知和控制所需的智能感知与机载网络互联技术、采煤机到巷道的宽带通信技术、高适应性采煤机智能截割技术等关键技术的突破。
首先需要突破的是智能感知与机载网络互联技术。众所周知，传感器是整个监测监控系统的第一个环节，也是非常重要的关键环节之一，它是整个采煤机的感官系统，如同一个人的眼鼻耳等五官；机载网络如同一个人的神经系统，同样也是一个非常重要的关键部件。
其次需要解决的是采煤机到巷道的宽带通信技术。为了提高综采工作面的自动化水平，我们不仅需要提高采煤机自身的自动化水平，还需要高度关注整个工作面自动化系统各个环节之间的数据交流和通
信。同时，为了解决采煤机与巷道通信系统应用环境复杂多变所引起的一系列难点，以及日益增长的视频及音频信号的数字化传输问题，我们可以采用基于FSK载波调制通信技术、全覆盖移动WiFi通信等多种技术手段来实现采煤机到巷道的宽带通信。
另外，高适应性采煤机智能截割技术在采煤机智能化感知与控制技术中也起着举足轻重的关键作用，目前主要采用的解决途径是基于记忆截割技术，利用该技术对采煤机的采高进行自动调节，从而降低工人的劳动强度，提升其自动化水平。随着煤岩识别技术的不断进步，希望能够真正实现在煤岩分割线上完成对所需煤炭的截割。
2 综采智能化感知与控制还存在的技术问题及下一步展望
2.1 目前综采智能化感知与控制还存在的技术问题
（1）地质围岩智能探测难题。煤炭相关的从业人员和科研工作者之间流传着一句话叫“上天容易入地难”，被夹在上覆岩体和下伏岩体之间的，以及受采动影响而引起的采场变化对采场中位置区域的煤体，其详细的瓦斯地质资料和应力分布情况等信息的自动探查和检测，并根据检测结果如何生成准确的地质模型是摆在煤炭工作人员面前的一道难题。
（2）开采智能决策难题。目前的综合机械化开采还未与矿井的生产管理过程进行有效的衔接，因此36xp
对综采关键设备的管理还未达到较高水平的智能化，还需要生产管理者对其进行人为的干预和控制。我们还需要在设备的可靠性、高浓度粉尘恶劣环境下的可视化问题、复杂条件下自感知技术难题等方面进行继续努力，建立综采工作面自动化专家决策系统，融合人、机、物、管、环等多方面数据，以实现单机的感知、决策、控制和智能化向成套装备智能控制转变，从而进一步提高科学智能决策水平。
2.2 下一步的展望硅酸铝生产线
利用设备智能化仿生控制实现机器的听觉，对设备的运行振动与截割对象的分析；利用可见光、多参数协同融合等技术自动识别煤岩界面变化的视觉，对综采设备运行中的煤、矸石等进行高精度的自动识别，以实现无任何采掘作业；利用运行空间综合状况探测技术，对采掘过程中由于碰撞、异常截割等引发的设备损害进行自动探测和判断；利用设备自身健康状态感知技术对设备自身的工作能力、剩余寿命等进行评估和预测，以便作业人员能够对其进行最佳的维修保养。
未来的智能化综采设备一定是配置灵活多样、能够进行准确识别的视觉和触觉的感官系统，能够很好的工作于高浓度粉尘环境之中，并能够对煤体和岩体的分界线以及周围环境进行很好的辨识，通过采工作面自动化专家决策系统的各种指令对各种复杂多变的工作面环境中的煤炭进行智能化开采。
3 结语
如上所述，本文主要从综采设备智能化感知与控制模式方面、 采煤机智能化感知与控制技术方面这两个方面对目前我国综采智能化感知与控制技术的发展进行了简要的介绍，并简要的介绍了综采智能化感知与控制还存在的技术问题及下一步展望，不足之处欢迎大家的批评指正。
参考文献：触摸屏手机
[1]符如康，张长友，张豪.煤矿综采综掘设备智能感知与控制技术研究及展望[J].煤炭科学技术,2017,45(9) : 72－78.
[2]孙继平.煤矿自动化与信息化技术回顾与展望[J].工矿自动化,2010, 36(6):26－30.
[3]王金华，黄曾华.中国煤矿智能开采科技创新与发展[J].煤炭科学技术,2014,42(9):1－6.
作者简介：
焙烧回转窑王飞（1987.7-），男，2011年7月毕业于合肥学院机械设计制造及其自动化专业，现于淮北矿业西北分公司安全生产部工作，任副部长，工程师。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议