引言
伴随网络信息技术的快速发展，煤炭行业在发展过程中也受到网络信息技术的推动，初步实现了自动化生产模式。目前很多煤矿企业都已经意识到自动化信息技术的作用，将其广泛地应用于煤矿开采工作中。自动化技术有效地提高了煤矿开采的效率，为企业带来了更大的经济效益和发展实力，推动了整个行业的进步和发展。
1采煤机结构组成与工作原理概述
采煤机是煤矿生产过程中最重要的机械设备。从整体上来看，采煤机主要由牵引部、截割部、传动系统和电气控制系统组成，牵引部主要是负责采煤机的移动；截割部是采煤机的工作机构，负责煤炭的开采和截割；传动系统实现采煤机动力的传递，将动力从电动机传递到到截割部；电气控制系统是整台设备的控制单元，负责各个部件的运动控制和机构的移动控制。采煤机按照机械结构部分进行划分，主要由牵引部、截割部、电气传动系统和辅助操作系统四大部分组成，其中截割部采用悬臂进行支撑，牵引部控制整台采煤机的运动，利用电气控制系统实现对整台采煤机的运动控制和截割控制等，由于煤层高度的不同，需要对采煤机的顶部截割辊筒的位置进行调节，使用液压控制系统控制调节油缸的动作可以推动截割滚轮运动。采煤机在实际进行截割的过程中，左右截割滚轮是按照行走的方向进行交替截割，截割的主要对象为顶煤和底煤，通过利用自身螺旋辊筒的旋转将破碎煤进入到输送机中完成落料和装煤。采煤机的截割头一般包含有喷水的装置，用于在实际进行截割的过程中的除尘防爆，对于带式输送机而言，主要是将落到井下的煤粉直接输送到地面或者井下，实现对煤炭的输送过程。
2采煤机自动化与智能化控制系统的功能
a)控制模式多样化，包括点动、单控和联控控制模式。b)具备高压供电控制模式。采煤机需要由专门的电网提供电能，供应电压一般为6kV/10kV，系统还需配置相应的隔离开关和配电装置。c)兼具变频与软启动的控制功能。软启动装置要设置相应的RS485标准通信接口和协议，实现多种方式的启动。d)智能化保护作用。借助工控机进行信号的传输，可以对电机截割和牵引进行保护。
3采煤机自动化与智能化控制系统的关键技术
3.1应用于各生产环节中
分析当前先进的自动化技术在煤矿开采工作中的应用，首先分析在各个生产环节中的应用情况。相对于国外先进国家的煤矿在技术发展而言，我国目前的煤炭行业依旧有可以进步的空间。目前我国很多煤矿企业在发展过程中，不同程度地借鉴了其他国家的先进开采技术和生产基础，将先进的生产技术和自动化技术进行融合，有效地提高了机械生产的效率，提高了整体的自动化生产水平。自动化生产水平提高的同时也带来了一定的问题，把提高煤矿开采的生产效率作为重要发展目标之一，提高开采效率和开采质量的同时尽快实现行业的转型和发展。
3.2软件结构
采用的监控软件采用模块化设计，具体功能模块包括有数据采集、记忆截割自适应调整、人工修整以及故障报警等。在采煤机割煤初期，先采用人工控制为采煤机后续记忆截割提供示范，通过监控系统对采煤机截割参数进行监测、分析，并为后续采煤机自适应调控提供指导。
3.3采煤机快速安装工艺技术与优化
通过对采煤机传统安装工艺技术进行分析，可以发现传统的采煤机安装工艺工序分散，安装过程缺少机动性和灵活性。首先，安装的是刮板输送机的机头段和中间段，随后进行刮板输送机的溜槽安装，安装到工作面中部时暂停安装，先将采煤机的底部托架从巷道运输到工作面，然后将采煤机的底部托架与刮板输送机的中部槽进行安装对接。为了缩短施工工期，使液压支架与采煤机实现同步安装，需要启用另外一个施工组从刮板输送机机头的位置同时安装液压支架，采煤机安装完成后再进行刮板输送机和机尾的安装，这样就可以实现对采煤机的快速安装，缩短安装需要的时间。从图中也可以看出，采用这套采煤机新安装工艺基本实现了采煤机、刮板输送机和液压支架的同步安装，相比于传统的安装工艺而言，大大缩短了安装的时间损耗，从而提高了安装的效率和质量。
3.4记忆截割控制技术
基于记忆截割的智能控制技术主要有三种表现形式，分别为状态控制、姿态控制和牵引控制。状态控制主要就是在开采活动中截割煤壁上的煤块，借助破碎部把煤块打碎成较小块，并在逻辑传感器中添加破碎机和截割机的各类信号，如启动信号、制动信号等，保持二者的联动状态。姿态控制是指高度控制采煤机机身和滚筒角度，随时调整机身角度。其实质就是在收集判断采煤信息的基础上对滚筒进行调高控制，具体的判断方法有煤岩识别法和记忆截割法，二者各有所长，适用的开采环境条件也不尽相同。煤岩识别法是直接用γ射线预测煤岩界面，对传感器质量标准有严格的要求，在具有明显特征的煤层中运用效果更好。记忆截割法是一种间接方法，在顶底板变化不明显的煤层使用效果较好，但是需要专门人员进行操作指引，自动化程度有待提升。牵引控制具体包括三种方式，依次为电磁转差离合器调速、开关磁阻电机调速和交流变频系统调速。这三种方式发展前景较好的是开关磁阻电机调速。
4采煤自动化技术的发展
尽管近几年来采煤自动化技术在中国煤矿生产中应用广泛，使得煤矿开采效率有了很大的提升，但就目前来说，该技术仍然存在着一定的缺陷。应及时了解中国与其他国家自动化技术之间的距离，定期安排专业技术人员到国外的企业进行学习交流，了解目前发展的主流技术，为国内的煤矿生产提供一定的借鉴。此外，由于存在发展不平衡的问题，某些小型企业因资金不足仍采用传统的人工采煤方式，因此，国家应对地方企业进行一定的扶持，尽快实现自动化技术的全面普及。自动化技术的广泛应用，可实现设备状态远程监测和控制，并且能预防和以最快的速度去处理设备故障。随着作业的开展，井下地质结构出现一些变化，自动化技术可对设备参数进行合理调整，以适应当下的煤层结构，保障设备安全稳定运行。在液压支架上引入自动化技术，能对支架的液压进行自动监测并及时进行调节。此外，皮带输送机的工作也可通过PLC控制系统来实现。将自动化技术不断引入煤矿各项设备，可有效促进设备间的协同作用，保障设备安全运行，使其使用寿命大大提升。
结语
总而言之，采煤机自动化与智能化技术是顺应时代发展趋势、实现煤矿企业转型发展的关键技术，它具备高切割效率、高利用率及低劳动强度等优势，应用前景广阔，值得进一步推广。因此，煤矿企业应该不断地对采煤机系统进行优化调整，借助自动化与智能化技术占据市场优势位置，在保证开采产量的同时设定高智能化生产程序，促进企业的转型进步。
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