煤矿智能化开采之新思考

最近，老王一直在对当前的智能化开采现状进行反思，未来智能化开采的发展方向在哪里？如何突破当前的技术瓶颈？

目前，老王初步有两个方向的思考，分别为：

1）在当前技术框架下，我们如何真正用机械化、自动化和智能化技术替综采面作业工人的职能。

2）在一个全新的开采技术框架下，我们如何保证工作面的自动化、智能化运行。

一、如何替代综采作业人员的职能

“机械化减人、自动化换人”这是我们2015年智能化开采初期的基本思路，但是我们机械化、自动化、智能化开采系统有哪些功能可以替代人的职能呢？

首先，我们需要先把综采面作业人员的基本职责或者作业内容找出来，然后用机械化、自动化、智能化技术去替代人的工作。

比如说采煤机司机的主要职责：

• 手动割煤
  
• 顺着工作面内的煤层角度调整采煤机
• 沿着工作面走向起伏调整采煤机仰俯采，底板、顶板不出现台阶
• 两端头区域工作面与顺槽在顶板或底板的自然过渡
  
• 两端头的斜切进刀
• 两端头清浮煤
• 防止采煤机割顶梁
• 遇到硬夹矸或断层时，调整采煤机速度
• 根据耳听、眼见、以及经验调整采煤机采高（人工的煤岩识别）
• 刮板机满载时，采煤机减速（看溜槽内的煤流情况）

• 有大块煤卡在机身下时，停机处理
  

• 副司机观察采煤机电缆是否脱槽
  

• 工作面输送机出现上窜下滑时，人工加减刀
  
• 采煤机出现牵引、截割异常时，及时停机检查

液压支架工人的主要职责

• 跟机拉架
• 推输送机
  
• 漏拉、漏推、不到位时人工调整
  
• 在采煤机前滚筒前，人工收护帮
• 护帮有收不到位、或下垂时，人工调整，防止采煤机割顶梁
  
• 调整液压支架顶梁俯仰角度
  
• 调整液压支架的歪斜，调正支架
  
• 两台支架高差较大时，拉架时注意防止咬架
  
• 根据工作面拉绳的参照，将工作面支架顺成一条直线
  
• 工作面输送机出现上窜下滑时，配合采煤机加减刀的拉架
  
• 工作面支架出现严重漏液、动作故障时的人工干预
  
• 工作面出现深度片帮时，人工拉超前架

其他特殊情况的作业内容:

• 夹矸或断层采煤机割煤困难时，人工的辅助破矸措施
  
• 运输机内大块矸石，人工辅助坡矸
  
• 工作面内有水时，开水泵排水
  

二、在新的开采技术框架下，如何让工作面自动化推进

我们要对现有的综采三机技术进行研究，找出其存在的弊端或缺陷，并根据设备的适应性在结构上进行微调或改进，以形成适应自动化开采的新技术框架。

在新的技术框架下，我们要思考的首要目标是，如何让工作面自动化推进，比如：

• 保持采煤机在煤层中
  
• 在现有技术条件下，尽可能的少割矸、少留顶底煤
  
• 在解决煤岩识别的情况下，沿顶、沿底回采，实现更高的回收率
• 工作面输送机的上窜下滑可控，不影响工作面的正常推进
  
• 实现采煤机电缆张力监测
• 有防止采煤机电缆脱槽技术，或者脱槽可以及时监测到
  
• 液压支架顶梁的自动调平
• 基于自适应割煤技术或透明工作面技术，采煤机沿工作面方向及走向方向角度的自动调整
  
• 采煤机对顶梁的自动避让，防止割顶梁
  
• 自动的跟机拉架、推溜
  
• 两端头的自动化顶底板过渡
  
• 两端头的自动斜切进刀
• 液压支架歪斜的技术改进或监测技术
  

以上，仅仅是老王的初步想法。

当下，我们的机械化、自动化、智能化开采在功能上尚未能完全替代综采面技术工人的职责，所以谈实现无人化显得有点过早。怎么着我们也得把综采面技术工人的职责实现了，方可实现初级的智能化、无人化。

比如说，我们的采煤机司机在现场，可以比较容易发现采煤机摇臂截割声音异常、牵引部异常、以及割到顶底板时的细微不同、及时发现电缆脱槽等等。

而当下的视频监控技术，我们看着视频、戴着耳机是无法实现身临其境的效果，也无法灵敏的发现上面的种种异常，即使能够偶然发现，但是靠长期看视频，还是会出现人员的视觉疲劳、听觉疲劳、感觉疲劳。

另外，无人驾驶技术里面的视频画面主要不是给人工看的，而是给自动化系统进行自动识别的，自动识别人、车、灯、桥、线等，并自动做出减速、避让、停车等动作，所以我们当前的视频监控技术同样需要用智能化的技术手段去自动化的实现采煤机现场作业人员的职能，不能摆几个显示器、传输一些监控画面就说这是智能化开采！

技术路漫漫，多思考，多畅想，也多交流！