割煤机

1自动化割煤试验

目前，德国艾柯夫采煤机自动化割煤主要有两种方式，即随动截割和记忆截割。随动割煤对于割顶煤来讲，是采煤机司机对前滚筒的操作，而割底煤则是按照规定的参数，后滚筒进行自动操作，整个过程可以由一个人操作完成。记忆割煤原理有两个过程，下文会进行详细分析。

1.1随动割煤试验

随动截割程序步骤：进入艾柯夫采煤机服务菜单—自动操作—显示“自动截割”—随动操作—进入自动截割菜单。在自动截割菜单应该设置为：打开自动方式、台阶限制以及破碎机自动；关断补偿；等待滚筒设置为否。同时设置工作面参数，进入自动参数选择菜单，并按照采煤实际采高情况，输入工作面采高值，一般分为30段进行输入。

上述随机截割程度设置完毕后，启动采煤机滚筒，采煤机司机按下“I”和“AUTO”遥控键进入自动状态。当前滚筒对顶煤割完后，随之后滚筒按照设定的参数自动对底煤进行切割，这时设置的补偿在±100mm范围内。在实验进行的同时，对随动割煤试验进行密切的观察和不断的调整后，可以发现此割煤方式存在以下问题：

1)在对随动割煤过程进行分析，可以发现此割煤方式不能反向牵引。一旦反向牵引后，就会造成正向牵引无法行走；

2)采煤机断电后，其自动化参数的使用状态不能被保持和记忆，加电后需要重新启动自动化功能；

3)通常情况下对三角区域进行自动割煤时，往往会先关闭自动割煤。由于后滚筒割底煤工作受到了自动化设定参数台阶限制的影响，使得滚筒无法升降，需要不断停止工作对参数进行修改，大大干扰了采煤机正常的工作，影响煤矿的生产；

4)工作面预底板变化时，补偿难以满足，不能割平，导致凸凹段越来越严重。同步位置传感器安装位置不科学，容易对其造成损伤，使其传输数据不完整，甚至使其停止运行；

5)随动割三角煤时，需要在割煤完毕后用两台遥控器转为手动操作，非常不便。自动化割三角煤时往往会有两台遥控器，如果启动自动割煤时，另外一台遥控器就需要关闭，在这个反复操作的过程中使得采煤机频繁停机重启，对采煤机电气部件之间的磨损十分严重；

6)采煤机主计算机内存不足，造成工作不可靠，程序间互相干扰。

当前随动割煤显然难以满足目前我国煤矿生产的发展要求，对此需要不断创新与完善。根据试验过程与结论，在其试验场增加试验项目、恶化试验条件、完善问题，才能推动自动化割煤工艺早日付诸与现场。

1.2记忆割煤试验

艾柯夫采煤机自动割煤中记忆割煤主要包括了2个过程，即学习模式和记忆截割。首先程序调至学习方式，采煤机司机进行割刀示范；然后采煤机启动滚筒，转换到记忆截割，开始牵引，这时遥控器进入自动模式。实现自动割煤。记忆割煤过程中唯一需要人为掌握的一项就是采煤机司机对遥控器进行操作，较好的控制采煤机的速度。

记忆割煤程序步骤为：进入自动化模式—记忆截割—选择“学习”方式—关断补偿和速度自动、等待滚筒为2个、破碎机设为允许—清除存储选择清除。设置完毕后开始割示范刀，完成一个循环后进入自动截割栏目。“自动方式”设置为“关断”，“自动方式：准备”设置为“自动方式：打开”。启动采煤机截割，开始牵引，按下“I”和“AUTO”键，开始记忆截割。对艾柯夫采煤机记忆截割试验进行一段时间观察调整后，发现采煤机仍然能自动截割完成割煤。

2试验分析及改进

通过对上述两种割煤方式试验的分析，发现了存在较多的问题，三角煤区域需要恢复人工割煤后才能进行记忆截割。为此，艾柯夫公司不断改进，修改了采煤机自动化参数，提高了自动化水平，为后期采煤机更好的进行自动化割煤的应用奠定了基础。经过长时间质量标准达标的准备工作后，使再次对自动化割煤进行了试验，与之前相比，有了实质意义上的改进：

1)对于采煤机的主计算机部分，主要采用了IPC工业计算机，其工作性能非常可靠，且内存容量较大，防止了程序间的互相干扰；

2)示范刀可选择公共和分开两种模式，根据实际情况可以割单刀示范，也可以割双刀示范；

3)对自动化区段进行了相应调整，可分为20个采高段；采煤机工作面开切用图像显示。

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神经元网络、记忆割煤、一键启停……你能把这些新词汇与煤矿开采联系起来吗？提起煤矿，也许你的脑海里会出现这样的场景：煤矿工人在离地面几百米的井下单调作业，累、苦、脏不说，还可能随时面临危险。如今，新技术的应用正改变着传统煤矿的生产方式。日前，《经济日报》记者走进宁夏一座“智慧矿山”，那里的现代化矿井基本实现了自动化开采。

位于宁夏吴忠市盐池县的金凤煤矿，是神华宁夏煤业集团的现代化主力矿井之一，也是煤矿安全生产标准化国家一级矿井，年设计规模400万吨。近年来，金凤煤矿不断摸索如何借助“大数据”“互联网＋”“信息化”实现蜕变升级。

“金凤煤矿中，薄煤层占可采储量的34%，平均开采厚度不足1.5米，井下开采难度大。”金凤煤矿矿长陈治中说，经过多年研究与摸索，金凤煤矿同时引入自动化开采及柔膜混凝土沿空留巷两项技术，并于2016年在部分薄煤层工作面正式应用。陈治中告诉记者，煤矿生产过程中，采煤与掘进的配比关系，直接关系到采掘接续问题，进而影响矿井的正常平稳生产。但在实际开采过程中，二者很难保持一种均衡状态。柔膜混凝土沿空留巷技术就是金凤煤矿为缓解生产接续紧张实施的有效措施。今年下半年，金凤煤矿又在某综采工作面实施了“切顶卸压自动成巷”技术。这样既可以大幅降低综采工作面掘进成本，又大大提高了资源回收率。

“智慧矿山”建设给矿工带来了福音，金凤矿矿工顿建军说：“大量使用自动化设备和新技术以后，我们比以前轻松多了，可以轮流上岗，休息时间也多了。”走进金凤煤矿总调度控制室，井下生产工作情景在电子大屏幕上一览无余。陈治中介绍说，“智慧矿山”建成后，调度室将变成各类生产设备的总控室，采掘、运输等工作均可一键完成。

神华宁煤集团信息技术中心主任张杰认为，“智慧矿山”主要完成三大使命：一是通过物联网、大数据等现代信息科技，实现矿井安全生产真正做到预防、预测和预控，最大程度实现“无人则安、人少则安”；二是自动化开采技术既能提高机械化开采水平，又可以把员工从艰苦的工作环境和高强度的体力劳动中解放出来，使整个矿山开采都在智慧设备（甚至是机器人）操作下完成；三是促使煤炭行业在管理上完成一场革命，即通过建立一套以监控中心为核心，视频、以太网、音频、远控等为基础的自动化控制系统，各煤矿实现对工作面采煤机远程干预控制，操作人员在控制中心即可完成工作面泵站、皮带输送机、转载机等设备的启停工作。

张杰表示，接下来神宁集团将累计投资数亿元，用3年至5年时间，14个煤矿将率先在国内煤炭开采业全部推行“实时跟机全景可视化＋远程干预控制型”这一自动化生产模式，创新性地采用适合薄煤层开采特点的记忆割煤、自动跟机移架生产工艺，有效地解决复杂环境下采煤机的自动化控制以及人员作业劳动强度大等难题