淮南矿业（集团）有限责任公司煤业分公司潘三矿 安徽省淮南市 232096
摘要：近年来，我国综合国力不断增强，人们生活质量的不断提升，对矿产资源的需求量越来越多，仅凭人工开采很难提升矿山开采的工作效率。所以为了减少综采工作面劳动的强度，提升矿山开采工作人员的采矿效率，保证工作人员的人身安全，将综采工作面自动化技术更好地应用在矿山开采工作中成了国内外采矿行业未来主要研究的内容。鉴于此，文章首先分析了我国采矿技术的发展，然后对采矿自动化技术的应用进行了研究，以供参考。
关键词：矿产开采；技术研究；自动化应用
1采矿技术的发展
采矿产业是推动国家经济快速发展的一种强有力的途径，一个国家的综合国力是否强大，除了要看国防水平以外，也要看矿产资源的利用情况，因为矿产资源的开采发展水平受到国家的工业发展水平的制约。近年来，我国的经济高速增长，人们对矿石的需求量越来越大，我国的采矿技术也越来越进步，积极探寻新的开采技术。
1.1自然支撑采矿法的发展
自然支撑采矿法一般称为空场采矿法，是无需借助人工打造的支撑柱，而是利用周围山石本身来支撑进行采矿的方法。使用自然支撑采矿法必须要对周围的岩石进行检测，保证其稳固坚韧，不会发生崩塌。空场采矿法的优点是开采的矿石比较多，消耗的能源比较少，生产效率比较高，比其他方法的通风效果要好。但是在开采过程中，由于顶板发生变形，直接顶与老顶分离，容易发生“冒顶”现象。因此，在采用自然支撑采矿法时，要注意检测围岩的稳定性，增加适量的支撑。国外在开采矿石的过程中，一半以上的国家选择使用空场采矿法，有些国家对这种方法进行了改造，创新出阶段性出矿的空场采矿法、深孔的空场采矿法以及VCR法等。我国在20世纪试验了将崩矿技术融入到空场采矿法之中，在大面积的采矿场采用崩矿技术，有利于获得更多的矿石，大大提高了采矿的速度，降低采矿的成本消耗。
1.2充填采矿法的发展
充填采矿法是为了支撑采矿场周围的岩石，防止出现承受较大载荷的岩体应力过高，发生严重形变进而出现岩爆现象，导致矿井坍塌，采用充填料来填补大片空缺的区域，减小岩石承受的应力的一种采矿技术。这种方法适用于矿场周围的岩石稳定性不够，用以支撑采矿区，减少地表塌陷出现的概率，保护矿井。我国在很早之前就已经开始使用充填采矿法，使用最多的是干式充填。在20世纪末，我国开始慢慢引进了新的充填方法，包括尾砂胶结充填、水泥充填等，最近几年，随着采矿技术的发展，我国又引进了更为先进的充填采矿技术，包括全尾砂膏体泵送充填技术、全尾砂高水固化胶结填充技术等。通过对这些技术的应用和改良，我国慢慢从被动引进采矿技术，转为主动研究，并且一些采矿技术也正在向世界高端技术行列靠拢。
1.3崩落采矿法的发展
崩落采矿法是用在开采过程中掉落的岩石或者是人工开凿的岩石来充填空缺区域，来调控地面压力，减少其承受的载荷应力的一种采矿技术。崩落法是从上面开始向下崩落，采矿方式简单，速度快，但要注意地表坍塌的条件，检测周围地表岩石的硬度。这种方法一般用在开采一些矿石品质不高的矿区，提高生产效率。崩落采矿法凭着采矿速度高效快捷，矿井的安全性能也比较高的优势，在世界范围内的采矿工作中都得到了广泛地应用。我国引进崩落采矿法已经有很多年，由于采矿技术人员的不断改进，崩矿的参数正在慢慢增加，参数越大，一次性崩落的矿石就越多，采矿的生产效率也就越高，成本损耗下降，安全性能提升，从而获得更大的生产效益。我国目前崩矿法的最大结构参数是20m×20m。
2采矿自动化技术的应用
2.1综采工作面集成自动化控制系统功能分析
随着我国煤炭开采及井下工作生产大规模开展，相关生产设备及保障技术日益凸显。其中，综采工作面自动化应用尤为重要。综采工作面主要是稳定井下工作综采运行的重要保障设备。同时，矿产开采不是单一片面的简单流程，而是更为科学、合理的系统布局，需要多种技术、多种设备的联合配合与组织协调。综采设备平台自动化应用实现正可有效解的决上述问题，具体如下。（1）控制功能。控制功能主要负责综采工作面使用中的设备启停，即开始运行、停止工作的自动化控制。通过分析，目前自动化控制系统中以手动、自动运行模式为主。第一，手动模式是针对设备单独启停进行管控。另外，转载机、破碎机及刮板输送机会按照相关顺序进行启停。如在上述设备工作运行过程中，发现设备数据运出现异常变化，需要对采煤机进行发送停机命令操作。另外，通过对组合开关进行操作可以完成对刮板输送机、转载机及破碎机的停止操作。第二，自动模式当中以自动跟机模式应用为主，并选择对采煤机进行记忆截割模式建立，此时相关设备会根据顺序进行标准启停，进而保障综采工作面及相关设备的安全工作、稳定运行。（2）参数设置功能。在综采工作面自动化应用中参数设置十分关键，其主要功能是对相关开采设备工作参数进行设置。例如采煤工艺相关参数、斜切进刀距离参数、左端头清煤次数、清煤距离参数、右端头清煤次数及相关折返等候时长等。利用有效的参数设置可对开采设备进行有效控制，为其精确运行提供保障，进而才能确保设备运行的高效精确。（3）数据采集及存储功能。在综采工作面自动化应用中数据采集及存储功能是对相关设备运行信息及工作数据进行采集、存储。例如采煤机运转频率、滚筒设备高度与功率，支架传感器等信息数据等，这些都可以通过数据采集及存储功能实现。且采集到数据信息可以通过媒体形式在控制中心屏幕中充分显示出来。对操作人员及时了解掌握该设备工况与问题所在十分关键。同时，也能将采集获得的数据信息进行后台存储，对工作人员不定时进行相关数据查阅十分有利。让维修人员也将此作为维修参考依据，对该设备进行维护保养。
2.2综采工作面集成自动化控制设备分析
（1）控制采煤机自动化集成。采煤机主要是对机械、液压及电气设备等进行一体化集成。该控制采煤机集成系统是指将该控制系统在采煤机上进行设计安装，其后完成井上控制中心对相关采煤机进行多种远程控制指令发放，起到控制采煤机行动的最终目的、当然也可以对各项监测数据进行精确采集。（2）控制视频系统自动化集成。综采工作面自动化应用中的视频监测系统具体包括采煤机跟踪视频监控系统、支架临时视频监控系统两方面。集成控制系统在具体应用层面主要体现了对综采工作面所有视频系统进行集中管。另外，该视频监控系统在其运行当中会将采煤机的具体位置、运转速度、数据信息等进行实时监测，且将相关信息视频媒体形式传输到集中控制系统中去。该系统也具备故障报警、报警输出等重要功能，一旦发现监测到故障等问题可以在第一时间内完成报警。最后，在当下我国综采工作面工作当中，所安装视频设备都可以进行多角度变化，如上下、左右及360°旋转等。所以，可以最大范围将视线范围内的重要环境信息进行实时采集，同时将存储到系统中去，也可根据采煤机位置变化进行移动或采集影像。
结语
综上所述，现如今，矿产开采工作环节对于开采速度和质量有了更高需求，其中，综采工作面自动化采矿技术的应用可以有效满足这项要求，尤其在薄矿层的开采方面，更是有着十分显著的效果，大大提升了矿产的开采效率。同时，在矿产开采工作与自动化技术的结合方面，工作人员还应当不断研究精进，尽量延长自动化工作面。同时，从事矿产采集工作的工作人员也需要不断提升自己的工作能力，要对现代自动化设备有着十分熟练的操作和掌控，才会在矿产开采事业上有更好的发展前景。
参考文献
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