摘要：近年来，我国的煤矿开采越来越多，对采掘设备的应用也越来越广泛。人们对于能源的需求与美好生活的向往与日俱增，这就要求我国能源行业在追求利益的同时，更多的追求能源与资源的高效利用，在对相关设备的使用中走绿色化、科技化、智慧化道路，在对相关技术的升级中走产业化、集成化、智能化的发展方向。因此，本文首先分析了煤炭采掘工艺原则要求，其次探讨了提升采掘设备机械自动化，最后就采煤工作面中关键设备自动化程度分析，以期为未来能源企业的低碳发展奠定一定理论基础。

关键词：煤矿采掘设备;自动化分析;发展趋势;矿井设备

引言

工业生产与发展是经济迅速发展的重要支撑，消耗了大量的不可再生资源，可能面临着过度开采、资源枯竭的问题。因此，煤矿采掘行业需要创新采掘工艺与方法，减少资源浪费。

1煤炭采掘工艺原则要求

在煤炭资源采掘中存在很多安全隐患，因此，对于煤炭采掘工艺的要求逐渐提高。首先，在煤炭采掘中，必须保证相关技术的安全性。在煤巷采掘、露天采矿中，均要求相关工作人员加强安全防护管理，保障自身安全，同时避免出现巷道坍塌、采掘面滑落、爆炸等事故，保证煤炭采掘能够顺利开展。其次，保证煤炭采掘工艺的合理性。在各行各业生产发展中，对于煤炭资源的需求量不断增加，因此矿产资源短缺问题逐渐突出，要求选择适宜的采掘技术，制定完善的煤炭采掘技术方案，在煤炭采集中严格执行采掘作业计划方案，降低煤炭采掘难度。最后，还应加强环保管理，坚持环保型原则。尽量避免在采煤过程中对周边生态环境造成严重破坏，尤其是在露天采矿中，需对粉尘污染、噪音污染、空气污染、废弃物污染进行严格管控，确保符合可持续发展理念要求。

2提升采掘设备机械自动化

2.1高精度定位

精准的定位是优化机械操作的基础所在，由地面指挥中心结合矿井当中的结构布局实际，通过网络通信这一系统在某一个特定位置当中精确放置提升机，从而有效加速物料运输效率与质量的提升。在以往的生产作业模式当中，升降机械设备定位工作主要由人工观测的方式来完成，因此所选位置往往不能够以更加宏观的角度对矿区点位实际情况进行把控。借助于电子定位设备对升降机进行改装，则能够实现采矿系统在指令信号发出之后对提升机的具体停车位置进行自动定位，并在停车区域内等待原煤等关键物料的装货等操作。

2.2智能化分析来提高综采的科学性

在传统的煤矿综采工作中，虽然引入了大量的机器，但是在人工的实际操控中，转运轨迹的规划和负载能力分析的流程中，任凭多年的综采技术，也不一定能够达到精确的操作，智能化技术可以根据综采工作面的实际参数，不断优化综采流程，提升煤矿综采整体的科学性。只有科学有效地综采，才能提升煤矿产业量。

2.3露天开采方式

露天开采是煤矿开采最常用的方法之一，需要根据煤矿井田的不同层次进行开采。在开采初期，作业人员会捣碎表面的岩层。接下来，测绘人员与施工人员需要明确划分煤层。采掘人员需要运用专业化设备对煤层进行处理，将煤炭运输到指定地点。露天开采方式占用的空间较小，可以有效节约煤炭资源的开采成本，生产效率较高，可以有效应对周边岩层硬度较大的问题，是当前运用较为广泛的开采方式之一。但该开采方式可能会对周围环境产生较大影响，破坏地表植被，不符合国内提倡的可持续发展理念。同时，该技术对于设备的利用率较高，容易出现生产事故，引发不可挽回的损失。因此，在运用露天开采方式时，需要做好对开采工作的控制工作，尽可能减少环境破坏问题，及时开展生态恢复工作，保障原生态环境。

3采煤工作面中关键设备自动化程度分析

3.1采煤机自动化分析

在矿井作业当中，采煤机设备是一种关键性设备，一个采煤机设备的工作能力往往会对矿井当中的煤炭生产效率产生直接影响。通常来说，设备的自动化设计需要保障采煤机功率以及牵引控制具有良好的自动调节功能。采煤机在工作面当中的牵引速度要伴随着煤层硬度、截齿磨损程度等进行自动化调整，让电动机保持一个恒定的输出功率，同时也能够有效提升采煤机的整体生产性能，延长采煤机使用寿命。当选择使用牵引与切割两种速度进行调整的控制方式时，可以让吨煤电耗以及落煤块度保持在一个稳定状态下，同时也能够让采煤工作面的调控更加便利。

3.2优化煤矿采掘设备使用流程

众所周知，煤矿采掘一般在地质条件恶劣、生活环境艰苦的条件下作业，这对煤矿采掘设备及现场作业人员提出了很高的要求。煤矿采掘设备的运行流程与环境对设备的使用在一定程度上也会产生影响。良好的作业环境以及科学的采掘流程可以最大限度的发挥采掘设备的效率，最大程度的避免采掘设备发生故障，保证了人员安全的同时，节省了成本。因此，煤矿采掘企业应合理利用现代化设备，实施监督采掘设备运行情况，并借助信息化手段对此进行检修和维护。同时，通过工程实践，结合煤矿的实际情况，对煤矿采掘设备的使用流程就行合理优化，延长采掘设备的使用寿命。

3.3刨煤机采煤技术

刨煤机采煤技术能够提高煤炭资源的开采质量与开采效率，增加煤炭的总产量，推动煤炭产业实现转型与升级的目标。相比于传统的人工采煤技术与普通机械化采煤技术，该技术的智能化程度较高，可控制性较强，耗费的人力成本较低，可以远程控制刨煤机工作，切实提高了煤矿采掘效率，革新采掘技术，给企业创造出了更大的利润空间。智能化水平较高的刨煤机能够切实提高采掘过程的安全性，减少人身财产损失与人员伤害情况，可以推动煤炭行业的迅速发展。

3.4薄煤层开采技术创新

在薄煤层开采中，可应用急倾斜开采技术，提升煤矿开采的便捷性。当煤层倾斜度达到45°以上时，掘进难度显著提升，如果应用传统的掘进方式，则很难对这类煤层进行开采。对此，在薄煤层急倾斜开采中，可应用伪斜走向长壁法，在经过切割处理后，即可形成工作面，进而减小倾斜度，为后续资源开采的顺利进行奠定基础。通过应用这一措施减小煤层倾斜度后，即可应用刨运机对煤层进行切割，据此进行薄煤层开采。如果煤层坡度比较小，则在煤矿开采中，可联合应用刮板运输机运输矿产资源。

3.5打造全方位视频系统

随着视频数据的传输和虚拟网络的发展，全方位的视频系统已经融入到煤矿的综采中，工人能够更直观地观察井下的环境和处境，操作人员可以根据随时调取不同的位置，不同的时间段的监控画面，与传统的工作面相比较，安装视频监控后操作人员在地面上对特殊环境段机电设备、支护情况进行观察，同时操作人员可以控制井下的摄像头自动切换画面。通过视频的传送才能更加准确的将视频传输到地面的工作台上来，让技术人员通过传输的视频来断定工作，切实的对工作得到了解，同时更能准确地判断出工作的准确性。

3.6水平位置校准自动化分析

水平位置之下的采煤工作面更有利于实现系统结构上的稳定，能够有效避免因水平位移过大而发生的采掘路线偏航等问题。在自动化设计过程中，可以针对采煤机工作面以及水平位置进行合理的二次改造，借助于传感器来校准定位设备位置，也就是要结合煤矿厚度的不断变化以及地板的高低起伏，来对采煤机进行自动化调整。主要调整摇臂高度，从而尽可能提升采煤质量，减少磨损情况的出现，降低煤炭当中的含矸率。达到水平位置这种控制目的需要设置一个用来检测煤炭的传感器。

3.7建立良好的管理模式

针对煤矿采掘设备使用过程，管理模式不充分主要分为三个部分：设备使用的前期准备过程、设备使用过程、设备后期检修维护过程。目前，各煤炭企业对于煤矿采掘设备使用的管理模式存在一定缺陷，比如对煤矿采掘设备使用说明不充分，容易引发现场作业人员安全隐患，导致安全事故的发生;对设备使用过程监管不规范，对施工进度把控不过关等现象的发生;当设备长期运行后，没有派专业人员对其进行检修维护，从而带来安全隐患。倘若煤炭采掘企业可以针对管理过程进行强有力的改进，一方面对煤矿采掘设备使用说明、操作人员专业能力、现场作业环境等方面进行全方位考察，另一方面对煤矿采掘设备工艺进行优化，就可以在一定程度上提高煤矿采掘业的工作效率，避免采掘过程中发生不必要的安全事故。

4煤矿采矿工艺和技术未来发展方向

4.1更趋于智能化

随着计算机技术、互联网技术的不断发展，很多行业均开始利用各类高新技术促进行业稳定发展。因此，在煤矿采掘技术创新中，也需充分利用现代化技术。在煤矿资源采掘中，可根据实际需要选择应用通讯技术、GPS定位技术、遥控采矿技术等等，促进开采生产水平的提升。另外，在煤炭采掘现场管理中，可利用智能化技术实现自动化管理效果，降低人工开采成本，提升煤炭资源开采效率的提升，同时保障现场作业安全有序。

4.2煤矿采掘设备使用发展趋势

煤炭资源在我国社会经济发展中占据重要地位，然而，不科学的煤矿采掘设备对我国环境影响较为不利。为了早日实现我国碳达峰的目标，我国需关闭部分小型煤矿，淘汰落后设备，加强煤矿采掘设备先进技术的研究，提升设备的自动化及智能化水平，提高工作效率的同时避免能源资源的浪费。

4.3煤矿企业需要做好对运输系统的调整工作

根据实际环境特征科学选择交通运输方式。不同的运输系统具有不同的适应范围。例如，单斗汽车的间断式运输系统具有较强的可塑性，运输胶带机的系统工作效率较高，需要根据矿场的实际需求及经济性因素，综合分析运输系统，尽量降低矿场运营成本。

4.4更趋于生态化

根据可持续发展理念要求，在各个行业发展中，均应当注意资源节约利用以及生态环境保护，采用低碳性生产经营模式。在煤炭资源采掘中，往往伴随资源浪费、生态环境污染问题等问题，不利于人类社会与自然生态环境协调发展。对此，在煤炭采掘技术创新中，应将资源节约利用以及生态环保管理作为主要目标，避免以牺牲自然生态环境为代价开展生产活动，促进煤炭行业可持续发展。

结语

综上所述，煤炭资源作为我国经济发展的重要支撑能源之一，必须要提升煤炭资源的开采质量与效率。这就要求相关企业必须要着手于煤矿采掘设备，对其进行不断的自动化设计与应用，从而提升煤炭采掘作业的自动化水平。煤矿企业在今后，应努力跟上时代的潮流，走资本与绿色发展结合道路、走科技与智能化协同道路以及内部与外部统筹规划的道路。在保证自身经济效益的同时，更多的关注产业的绿色升级，助力低碳能源的普遍化，推广节能技术的使用。

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