本文關(guān)鍵詞：綜采工作面自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

９卷 第１ ０期 　第３ ０ １ ３年１ ０月 �。�

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Ｏ ｃ ｔ ． ２ ０ １ ３　

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。 收稿日期 ： ２ ０ １ ３ ０ ７ ２ ４ － － ） ； ） 。 基金項(xiàng)目 ： 國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃 （ 資助項(xiàng)目 （ 中國(guó)煤炭科工集團(tuán)重點(diǎn)資助項(xiàng)目 （ ８ ６ ３ 計(jì)劃 ） ２ ０ １ ３ ＡＡ ０ ６ Ａ ４ １ ０ ２ ０ １ ２ Ｚ Ｄ ０ ０ １ ， ： 作者簡(jiǎn)介 ： 黃曾華 （ 男， 江西南昌人 ， 工程師 ， 主要從事煤礦綜采工作面自動(dòng)化控制技術(shù)研究開(kāi)發(fā)工作 ， １ ９ ８ ０－ ） Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｈ ｕ ａ ｉ ｔ ｄ ｍ ａ ｒ ｃ ｏ ． ｃ ｏ ｍ。 ＠ ｙ

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檾檾檾殧 綜述 殧 黃曾華 （ ） 北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司 ，北京 �。� ０ ０ ０ １ ３
［ ］ 張 記 龍． 空拱形巷道中電磁波的傳輸特性 １ ０ 　 張 妍 瑋， ［ ］ （ ） ： 現(xiàn)代礦業(yè) ， Ｊ ． ２ ０ ０ ９， ２ ５ ３ ５ ４ ５ ６． － ［ ］ 郭成城 ， 李松 ． 無(wú)線 Ｍ １ １ ｅ ｓ ｈ網(wǎng)絡(luò) 在 礦 井 通 信 中 的 　 王瑋 ， ］ （ ） ： 應(yīng)用 ［ 計(jì)算機(jī)工程 ， Ｊ ． ２ ０ ０ ８， ３ ４ １ ９ １ ３ ０ １ ３ ２． － ［ ］ 李文 峰 ， 王 文 學(xué)， 等． 礦山救援多媒體應(yīng)急通信 １ ２ 　 白鵬 ， ： 系統(tǒng) 的 功 能 及 應(yīng) 用 ［ 礦 業(yè) 快 報(bào)， Ｊ］ ． ２ ０ ０ ７， ２ ３（ ９） ６ ３ ６ ５． － ［ ］ ］ 李華 ． 礦山無(wú)線救援通信技術(shù)研究［ 煤炭 １ ３ Ｊ ． 　 李文峰 ， （ ） ： 科學(xué)技術(shù) ， ２ ０ ０ ８， ３ ６ ７ ８ ０ ８ ３． － ［ ］ 孫弋 ． 煤礦應(yīng)急無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)寬帶無(wú)線信道 及 Ｎ １ ４ Ｓ 　 汪仁 ， ］ （ ） ： 仿真 ［ 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào) ， Ｊ ． ２ ０ ０ ８， ２ ８ ３ ５ ３ １ ５ ３ ５． － ［ ］ １ ５ Ｋ Ｉ Ｎ Ｊ ． Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍ ａ ｎ ａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｅ ｄ �。模眨� 　 　 　 　 　 ｇ ｐ ｐ ， ｍ ｉ ｎ ｅ ｒ ｓ［ Ｊ］ ． Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ Ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ Ｍ ａ ａ ｚ ｉ ｎ ｅ １ ９ ８ ４， 　 　 ｇ （ ） ： ２ ２ ２ ３ ７ ４ ６． －

） ： ／ 文章編號(hào) ： １ ６ ７ １ －２ ５ １ Ｘ（ ２ ０ １ ３ １ ０ －０ ０ １ ７ －０ ５　　�。� Ｏ Ｉ １ ０． ７ ５ ２ ６ ２ ５ １ Ｘ． ２ ０ １ ３． １ ０． ０ ０ ５ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ６ ７ １ － ｊ ］ （ ） ： 黃曾華 ． 綜采工作面自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) ［ 工礦自動(dòng)化 ， Ｊ ． ２ ０ １ ３， ３ ９ １ ０ １ ７ ２ １． －

綜采工作面自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

介紹了 國(guó) 內(nèi) 外綜 采工 作 面 自動(dòng)化 控 制 技術(shù) 的研 究發(fā) 展 狀 況 和實(shí) 際 應(yīng) 用現(xiàn)狀 ， 指 出了 中 國(guó)未來(lái)綜 采 　　 摘要 ： 給 出了實(shí)現(xiàn) 綜 采工 作 面 無(wú)人 自動(dòng)化 開(kāi) 采 所 需 突破 的 關(guān) 鍵技術(shù) 。 工 作 面 自動(dòng)化 控 制 技術(shù) 的 發(fā) 展 趨勢(shì) ， 關(guān)鍵詞 ： 綜 采工 作 面 ；自動(dòng)化 控 制 ；無(wú)人 開(kāi) 采 ；現(xiàn)狀 ；發(fā) 展 趨勢(shì) Ｔ Ｄ ６ ７　　　 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 ： Ａ　　　 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間 ： ２ ０ １ ３－０ ９－２ ８ １ ５： １ ２ 　　 中圖分類(lèi)號(hào) ： 　 ／ ／ ／ ／ ／ ｈ ｔ ｔ ｗｗｗ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ｋ ｃ ｍ ｓ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ３ ２． １ ６ ２ ７． Ｔ Ｐ． ２ ０ １ ３ ０ ９ ２ ８． １ ５ １ ２． ０ ０ ５． ｈ ｔ ｍ ｌ 　　 網(wǎng)絡(luò)出版地址 ： ｐ：

Ａ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｍ ｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｃ ｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｆ ｏ ｒ 　 　 　 　 　 　 　 ｐ ｐ ｐ ｙ ｇ ｙ 　 　 ｆ ｕ ｌ ｌ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｚ ｅ ｄ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｆ ａ ｃ ｅ 　 ｙ ｇ 　 　
ＨＵＡＮＧ Ｚ ｅ ｎ ｈ ｕ ａ 　 － ｇ ， （ ） Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ Ｔ ｉ ａ ｎ ｄ ｉ ａ ｒ ｃ ｏ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｃ ｏ ｍ ａ ｎ Ｌ ｔ ｄ ． Ｂ ｅ ｉ ｉ ｎ １ ０ ０ ０ １ ３， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ －Ｍ 　 －Ｈ 　 　 　 ｊ ｇ ｙ ｙ ｐ ｙ ｊ ｇ 　 　 　

檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿
［ 劉展鹍 ． ５］ Ｍ ｅ ｓ ｈ 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在礦鐵運(yùn)輸 調(diào) 度 　 王培成 ， ］ ： 指揮 系 統(tǒng) 中 的 應(yīng) 用 ［ 自 動(dòng) 化 博 覽， Ｊ ． ２ ０ ０ ８， ２ ５（ ３） ６ ６ ６ ８． － ［ 顧 偉． 無(wú)線 Ｍ ６］ ｅ ｓ ｈ技術(shù)在煤礦井下應(yīng)急通信系 　 張鋒 ， ］ （ ） ： 統(tǒng)中的應(yīng)用 ［ 中國(guó)礦業(yè) ， Ｊ ． ２ ０ １ ０，， １ ９ １ １ １ ０ ６ １ ０ ８． － ［ 吳先良 ， 張量 ． 礦井巷道壁粗糙度對(duì) 電 磁 波 傳 ７］ 　 姚善化 ， ］ 播損耗的影 響 ［ 合 肥 工 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)： 自 然 科 學(xué) 版， Ｊ ． （ ） ： ２ ０ １ ０， ３ ３ １ １ １ ７ ２ ５ １ ７ ２ ７． － ［ 呂穎利 ， 李白萍 ． 礦山無(wú)線射頻信號(hào) 傳 播 特 性 ８］ 　 李文峰 ， ］ （ ） ： 試驗(yàn) ［ 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào) ， Ｊ ． ２ ０ ０ ８， ２ ８ ２ ３ ２ ７ ３ ３ ０． － ［ 李瀅 ， 孫繼平 ． 類(lèi) 矩 形 礦 井 巷 道 中 ＵＨＦ 寬 帶 電 ９］ 　 楊維 ， ： 磁波 統(tǒng) 計(jì) 信 道 建 模 ［ 煤 炭 學(xué) 報(bào)， Ｊ］ ． ２ ０ ０ ８， ３ ３（ ４） ４ ６ ７ ４ ７ ２． －

·１ ８· ０　 引言

工礦自動(dòng)化

２ ０ １ ３ 年第 ３ ９ 卷 　　　　　

和試驗(yàn) ， 主要是利用 采 煤 機(jī) 滾 筒 對(duì) 煤 壁 和 巖 石 進(jìn) 行 截割時(shí)發(fā)出的不同 聲 音 頻 譜 進(jìn) 行 識(shí) 別 ， 從而實(shí)現(xiàn)煤 巖界面的判別功能 。 １． ２　 技術(shù) 應(yīng) 用 情 況 國(guó)外 的 煤 礦 用 戶 由 于 自 身 的 需 求 ， 也在積極地 進(jìn)行綜采工作面自 動(dòng) 化 技 術(shù) 方 面 的 探 索 ， 并對(duì)自動(dòng) 化信息集成方面 做 了 深 入 研 究 。 澳 大 利 亞 有 １ ５個(gè) 綜采工作面安裝了 成 套 自 動(dòng) 化 裝 備 ； 德國(guó)礦業(yè)公司 也一直在從事自動(dòng) 化 技 術(shù) 方 面 的 研 究 ， 并在井下建 立了集控中心和綜 采 工 作 面 以 太 環(huán) 網(wǎng) ， 利用集控中 根據(jù)各設(shè)備的信息實(shí)施集 心收集所有設(shè)備的 信 息 ， 中控制 。 ２　 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 ２． １　 技術(shù) 研 究 狀 況 ］ ６ １ ２ － （ ）液壓支 架 電 液 控 制 系 統(tǒng) 方 面 ［ 。目前技 １ 術(shù)上基本 實(shí) 現(xiàn) 了 液 壓 支 架 電 液 控 制 系 統(tǒng) 的 所 有 功 能， 如支架的自動(dòng)降 － 移 － 升 、 自動(dòng)推溜 、 跟機(jī)自動(dòng)化 遠(yuǎn)程操作等 ， 并 且 在 支 架 高 度 測(cè) 量、 支架姿態(tài) 作業(yè) 、 支架護(hù) 幫 板 圍 巖 耦 合 控 制 等 技 術(shù) 方 面 檢測(cè)與控制 、 也進(jìn)行了研究與探索 ， 并取得突破 。 另外 ， 為了保障 液壓支架電液控制 系 統(tǒng) 能 夠 正 常 使 用 ， 還開(kāi)發(fā)出了 建立了包括泵站智能控制 、 智能變頻集中供液系統(tǒng) ， 多級(jí)清潔過(guò)濾保障 體 系 等 成 套 供 液 系 統(tǒng) ， 為工作面 提供高效的液壓清潔動(dòng)力源 。 （ ）智能型采煤機(jī)方面 。 國(guó)內(nèi)采煤機(jī)基本實(shí)現(xiàn) ２ 搖臂調(diào)高控制和機(jī) 了記憶割煤和采煤 機(jī) 位 置 檢 測(cè) 、 機(jī)身水平控制等技術(shù) ， 但在系統(tǒng)的可靠 身姿態(tài)檢測(cè) 、 性、 傳感器的精確性 、 系統(tǒng)的適用性等方面離國(guó)外還 有很大的差距 。 （ ）刮板輸送機(jī)方面 。 基本實(shí)現(xiàn)減速器和電動(dòng) ３ 機(jī) 溫 度 監(jiān) 測(cè)、 雙 速 電 動(dòng) 機(jī) 降 壓 啟 動(dòng)、 首套單機(jī) “ 三機(jī)” 啟 １ ６ ０ ０ｋＷ智能調(diào)速型液力 耦 合 器 軟 啟 動(dòng) 、 　 停和軟啟動(dòng)集成控 制 、 鏈條張力監(jiān)測(cè)與智能化機(jī)尾 伸縮自動(dòng)控制 、 潤(rùn)滑油在線鐵譜分析 、 軸承在線振動(dòng) 檢測(cè)功能 、 轉(zhuǎn)載機(jī) 、 破 碎 機(jī) 自 動(dòng) 推 移、 帶式輸送機(jī)機(jī) 尾自動(dòng)伸縮等功能 。
］ １ ３ １ ６ － ）綜 采 自 動(dòng) 化 方 面 ［ 。 目 前， （ 國(guó)內(nèi)綜采工 ４

煤礦綜采自動(dòng)化技術(shù)及裝備的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)煤炭 安全 、 高效回采的重要保障 ， 是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需煤 炭供應(yīng)的先決條件 �！� 十 一 · 五” 期 間， 煤炭行業(yè)取 得了長(zhǎng)足進(jìn)步和巨 大 發(fā) 展 ， 國(guó)家建設(shè)了一批綜合機(jī) 械化和自動(dòng)化程度 較 高 的 礦 井 ， 這些礦井在安全和 高效方面發(fā)揮了巨 大 作 用 ， 其中關(guān)鍵就在于綜采工 作面的自動(dòng)化技術(shù)和裝備的應(yīng)用
［ ］ １ ３ －

。 本文分析 、 探

討和總結(jié)了綜采工 作 面 自 動(dòng) 化 控 制 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 ， 并 對(duì)綜采工作面自動(dòng)化控制技術(shù)的下一步發(fā)展趨勢(shì)提 出見(jiàn)解 。 １　 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 １． １　 技術(shù) 研 究 狀 況 隨著科技的發(fā)展和煤礦用戶對(duì)高智能產(chǎn)品的迫 切需求 ， 國(guó)外的煤礦機(jī)械裝備供應(yīng)商 、 科研單位和煤 礦用戶對(duì)綜采工作面自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行了積極的 研究和探索 ， 在采煤機(jī)位置三維檢測(cè) 、 綜采工作面設(shè) 綜采 工 作 面 通 信 技 術(shù) 等 一 些 關(guān) 鍵 技 術(shù) 備自動(dòng)找直 、 上取得了系列成果 ， 主要包括利用陀螺儀進(jìn)行采煤 機(jī)位置三維檢測(cè) ， 綜 采 工 作 面 工 況、 環(huán) 境 檢 測(cè)， 利用 綜采設(shè)備健康 以太網(wǎng)技術(shù)的采煤 機(jī) 通 信 技 術(shù) 研 究 ， 故障分析 ， 綜采工作面設(shè)備自動(dòng)找直技術(shù)研究 ， 綜采 工作面可 靠 性 技 術(shù) 研 究 等 。 主 要 體 現(xiàn) 在 以 下 幾 個(gè) 方面
［ ］ ４ ５ －

。

）綜采工 作 面 通 信 網(wǎng) 絡(luò) 。ＰＭＣ （ １ Ｅ ｖ ｏ－Ｓ 新 技 　 主 術(shù)用于綜采工作面 自 動(dòng) 化 系 統(tǒng) 復(fù) 雜 的 信 息 通 信 ， 要核心是在綜采工作面只利用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各子系 統(tǒng)間信息的連接和 交 流 ， 所有設(shè)備只使用一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 平臺(tái) ， 提高了設(shè)備的通信效率 。 （ ）采 煤 機(jī) 智 能 化 。Ｅ ２ ｉ Ｃ ｏ ｔ ｒ ｏ ｌ －Ｐ ｌ ｕ ｓ控 制 系 統(tǒng) 在原有記憶割煤 、 過(guò)載保護(hù) 、 自動(dòng)調(diào)高等功能的基礎(chǔ) 上， 新增加了紅外攝像功能 、 雷達(dá)探測(cè)防機(jī)械碰撞功 能和煤層分層檢測(cè)功能 。 紅外攝像功能解決了綜采 工作面采煤機(jī)周 圍 低 照 度 工 況 下 視 頻 辨 別 的 問(wèn) 題 ； 雷達(dá)探測(cè)防機(jī)械碰撞功能主要是利用雷達(dá)探測(cè)技術(shù) 感知采煤機(jī)滾筒周 圍 的 障 礙 物 ， 只要發(fā)現(xiàn)采煤機(jī)運(yùn) 行前方有不明障礙 物 ， 控制系統(tǒng)就會(huì)停止采煤機(jī)的 行走 ， 等待有關(guān)人員進(jìn)行處理 。 （ ）液壓支架電液控制系統(tǒng) 。 目前的自動(dòng)化功 ３ 能包括單機(jī)自動(dòng) 化 、 成 組 自 動(dòng) 化、 跟 機(jī) 自 動(dòng) 化、 智能 調(diào)斜 、 支架姿態(tài)監(jiān) 測(cè) 、 高 壓 快 速 卸 載、 遠(yuǎn)程控制等功 能 。 在煤巖識(shí)別技術(shù)方面國(guó)外公司進(jìn)行了一些研究

作面單機(jī) 裝 備 的 自 動(dòng) 化 技 術(shù) 研 究 已 取 得 了 一 些 成 “ 果， 在液壓支架 、 采煤 機(jī) 、 三 機(jī)” 等關(guān)鍵裝備的控制 系統(tǒng)取得了一定的 成 績(jī) ， 采煤機(jī)已經(jīng)具備了記憶截 “ 割功能 ， 支架電液控制系統(tǒng) 、 泵站智能控制系統(tǒng) 、 三 機(jī)” 控制系統(tǒng)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化 ， 基本達(dá)到了國(guó) 外同類(lèi)技術(shù)水平 。 在綜采工作面集成控制系統(tǒng)的研

２ ０ １ ３ 年第 １ ０期

黃曾華 ： 綜 采工 作 面 自動(dòng)化 控 制 技術(shù) 的 應(yīng) 用現(xiàn)狀 與 發(fā) 展 趨勢(shì) 如圖 １ 所示 。

· １ ９· 　　　

究上也取得了一定的進(jìn)展 。 國(guó)內(nèi)研制的綜采工作面 自動(dòng)化控制系統(tǒng)已 經(jīng) 進(jìn) 入 工 業(yè) 性 試 驗(yàn) 階 段 ， 其結(jié)構(gòu)

圖 １　 綜采工作面自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　 綜采工作面自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要功能 ： （ ）通過(guò)監(jiān)控中心實(shí)施綜采工作面生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié) １ 調(diào)集中控制功能 ， 感知每個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài) ， 根據(jù)采 煤工藝實(shí)施各設(shè)備的協(xié)調(diào)和集中控制功能 。 （ ）工作面設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)行控制 。 根據(jù)監(jiān)控中心 ２ ， 數(shù)據(jù) 、 視頻等 ） 通過(guò)遠(yuǎn)程操作臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各綜 的信息 （ 采設(shè)備的遠(yuǎn)程在線控制和集中調(diào)度 。 （ ）綜采工作面關(guān)鍵智能裝備的姿態(tài)感知 。 通 ３ 水平位移傳感 過(guò)安裝在智能裝備 上 的 傾 角 傳 感 器 、 器、 光纖陀螺儀等儀器 ， 實(shí)時(shí)感知液壓支架的三維姿 態(tài)和高度測(cè)量 、 采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)的二維姿態(tài) ， 為 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的決策提供依據(jù) 。 （ ）低 照 度 、 高 清 晰 無(wú) 縫 視 頻 監(jiān) 控 功 能。 利 用 ４ 礦用夜視 、 低照度 、 高清晰的本質(zhì)安全型網(wǎng)絡(luò)攝像頭 完成在低照度或無(wú) 光 源 的 情 況 下 的 視 頻 攝 像 ， 利用 綜合接入器對(duì)復(fù)合視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理 、 壓縮 、 ／ 數(shù)據(jù)交換 ， 并通 過(guò) 以 太 網(wǎng) Ｔ Ｃ Ｐ Ｉ Ｐ 協(xié)議傳輸?shù)焦ぷ?面巷道監(jiān)控中心 ， 傳達(dá)給操作員 。 ）綜采 工 作 面 數(shù) 字 語(yǔ) 音 、 視頻和數(shù)據(jù)三網(wǎng)合 ５ 　　 （ 一 。 通過(guò)建立綜采 工 作 面 百 兆 以 太 網(wǎng) ， 利用綜合接 入器和交換機(jī) ， 使綜采工作面的以太網(wǎng)連接到工作 面巷道監(jiān)控中心和 地 面 網(wǎng) 絡(luò) ， 實(shí)現(xiàn)綜采工作面設(shè)備 和綜采工作面自動(dòng)化控制系統(tǒng)使用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái) 傳輸信息 ， 從而實(shí)現(xiàn)綜采工作面數(shù)字語(yǔ)音 、 視頻和數(shù) 　

據(jù)的三網(wǎng)合一 。 （ ）無(wú)線以 太 網(wǎng) 覆 蓋 接 入 功 能 。 將 Ｗ ６ ｉ Ｆ ｉ技 術(shù) 和綜采工作面以太 網(wǎng) 有 機(jī) 結(jié) 合 ， 有效解決礦井無(wú)線 通信問(wèn)題 ， 使通信不 便 的 區(qū) 域 設(shè) 備 能 夠 實(shí) 現(xiàn) 無(wú) 線 接 入， 從而為煤礦的安全生產(chǎn)提供有力保障 。 ２． ２　 技術(shù) 應(yīng) 用 情 況 目前國(guó)內(nèi)煤礦企業(yè)也在積極探索綜采工作面自 動(dòng)化技術(shù)的研究 ， 利用自身優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了各方面的嘗 取得了有效 進(jìn) 步 。 具 有 代 表 性 的 綜 采 工 作 面 有 試， 神華集團(tuán)神東煤炭分公司榆家梁煤礦的 ４ ４ ３ ０ ５ 自動(dòng) 化綜采工作面和 兗 礦 集 團(tuán) 楊 村 煤 礦 的 ４ ６ ０ ２自動(dòng)化 綜采工作面 。４ ４ ３ ０ ５ 綜采工作 面 的 綜 采 設(shè) 備 全 部 是 進(jìn)口設(shè)備 ； ４ ６ ０ ２綜采工作面的設(shè)備全部是國(guó)產(chǎn)設(shè) 備 。 這 ２ 個(gè)綜采工作面的典型特征是均以液壓支架 電液控制系統(tǒng)為基礎(chǔ) ， 在頂?shù)装鍡l件好的情況下 ， 實(shí) 現(xiàn)支架跟隨采煤機(jī)的自動(dòng)化移架 、 推溜等作業(yè) ， 而采 其中 ４ 煤機(jī)的各種調(diào)整尚需人工干預(yù) ， ６ ０ ２ 綜采工作 面實(shí)現(xiàn)了分段遙 控 ， 屬 于 一 項(xiàng) 技 術(shù) 創(chuàng) 新。中 煤 平 朔 煤業(yè)有限責(zé)任公 司 井 工 一 礦 ４ １ ０ ９綜采工作面應(yīng)用 了綜采工作面自動(dòng) 化 控 制 系 統(tǒng) ， 該項(xiàng)目將多種跨學(xué) 科技術(shù) （ 如控制 、 以 太 網(wǎng)、 無(wú) 線、 視 頻、 音 頻、 通信等） 應(yīng)用于綜采工作面 ， 實(shí)現(xiàn)在綜采工作面監(jiān)控中心對(duì) 綜采設(shè)備進(jìn)行自 動(dòng) 化 控 制 ， 確 保 各 設(shè) 備 協(xié) 調(diào)、 連 續(xù)、 高效 、 安全運(yùn)行 ， 并將工人從綜采工作面解放出來(lái)， 實(shí)現(xiàn)了綜采工作面少人化甚至無(wú)人化 。

·２ ０· ３　 發(fā)展趨勢(shì) ３． １　 發(fā) 展 方 向

工礦自動(dòng)化

２ ０ １ ３ 年第 ３ ９ 卷 　　　　　

究 。 自動(dòng)化綜采工作面還需要對(duì)綜采工作面輸送系 統(tǒng)承受的負(fù)荷進(jìn)行 實(shí) 時(shí) 檢 測(cè) ， 將檢測(cè)信息傳輸給監(jiān) 監(jiān)控中心根 據(jù) 輸 送 系 統(tǒng) 實(shí) 際 承 受 的 負(fù) 荷 與 控中心 ， 能夠承受的理論負(fù) 荷 范 圍 進(jìn) 行 比 較 ， 主動(dòng)調(diào)整采煤 機(jī)的割煤速度 ， 控制破煤和落煤量 ， 以便將輸送系統(tǒng) 的負(fù)荷量控制在理論范圍之內(nèi) 。 （ ）綜采工作面物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究 。 綜采工作 ４ 面的物聯(lián)網(wǎng)就是借 助 綜 采 工 作 面 建 立 的 礦 井 環(huán) 網(wǎng) 、 無(wú)線網(wǎng)絡(luò) ， 將終端擴(kuò)展到任何設(shè)備之間 ， 通過(guò)信息傳 感設(shè)備 ， 按照約定的協(xié)議 ， 實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的信息交換和 以便在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)對(duì)設(shè)備進(jìn)行智能化識(shí)別 、 信息監(jiān) 通信 ， 定位 、 跟蹤 、 監(jiān)控和管理 ， 為綜采工作面的智能化 測(cè)、 控制提供前提條件 。 ４　 結(jié)語(yǔ) 隨著 《 國(guó)民經(jīng)濟(jì) 和 社 會(huì) 發(fā) 展 第 十 二 個(gè) 五 年 規(guī) 劃 綱要 》 和《 國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn) 業(yè)的決定 》 的頒布 、 實(shí)施及“ 兩化融合” 政 策 的 激 勵(lì)， 具有智能型和高信息化水平的高端裝備必然迎來(lái)發(fā) 綜采工作面自動(dòng)化控制技術(shù) 展的黃金時(shí)期 。 因 此 ， 的發(fā)展必將在國(guó)家 整 體 政 策 的 環(huán) 境 影 響 下 ， 沿著科 技發(fā)展的規(guī)律 ， 向 高 智 能、 高 信 息 化 的 方 向 發(fā) 展， 最 終實(shí)現(xiàn)綜采工作面的無(wú)人自動(dòng)化 。
參考文獻(xiàn) ： ［ ］ 煤礦自動(dòng)化與信息化技術(shù)回 顧 與 展 望 ［ 工 １］ Ｊ ． 　 孫繼平 ． （ ） ： 礦自動(dòng)化 ， ２ ０ １ ０， ３ ６ ６ ２ ６ ３ ０． － ［ 左騰， 周 娟， 等． 薄煤層綜采工作面自動(dòng)化技 ２］ 　 于月森 ， ］ （ ） ： 術(shù)綜述 ［ 工礦自動(dòng)化 ， Ｊ ． ２ ０ １ ３， ３ ９ ５ ２ ７ ３ ０． － ［ 煤礦高效開(kāi)采工作面成套裝備技術(shù)創(chuàng) 新 與 發(fā) ３］ 　 王國(guó)法 ． ］ （ ） ： 煤炭科學(xué)技術(shù) ， 展［ Ｊ ． ２ ０ １ ０， ３ ８ １ ６ ３ ６ ８． － ［ ４］ Ｅ Ｉ Ｄ Ｄ Ｃ， ＨＡ Ｉ Ｎ ＳＷＯ Ｒ ＴＨ　 Ｄ　 Ｗ， Ｒ Ａ Ｌ Ｓ Ｔ ＯＮ Ｊ Ｃ， ｅ ｔ �。� 　 　 　 　 ：ｅ ａ ｌ．Ｉ ｎ ｅ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ａ ｖ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｎ ａ ｂ ｌ ｉ ｎ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｏ ｒ �。� ｇ ｇ ｇ ｙ 　ｔ �。� ／ ／ ｌ ｏ ｎ ｗ ａ ｌ ｌ ｉ ｎ ｉ ｎ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ［Ｃ ］ Ｃ ｏ ｍ ｕ ｔ ｅ ｒ 　 ｍ ｇ ｇ ｐ 　 ａ ， ， Ａ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｎ Ｍ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｌ ｓ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ｅ ｓ Ｃ ａ ｌ ａ ｒ ２ ０ ０ ３． 　 　 　 ｇ ｙ ｐ ｐ ［ ５］ Ｅ Ｌ Ｌ Ｙ　 Ｍ　 Ｓ， ＨＡ Ｉ Ｎ ＳＷＯ Ｒ ＴＨ　 Ｄ　 Ｗ． Ｏ ｕ ｔ ｃ ｏ ｍ ｅ ｓ ｏ ｆ �。� 　 ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｅ ｃ ｔ ａ ｎ ｄ ｍ ａ ｒ ｋ ｏ ｎ ｗ ａ ｌ ｌ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｔ ｈ �。� �。� �。� �。� �。� ｇ ｊ ／ ／ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｓ ｕ ｅ ｓ ［ Ｃ］ ２ ４ ｔ ｈ �。� �。� �。� 　ｉ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｎ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｎ �。� �。� �。� �。� �。� ， ， Ｍ ｏ ｒ ａ ｎ ｔ ｏ ｗ ｎ ２ ０ ０ ５． Ｍ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｇ ［ 韋文術(shù) ， 牛劍峰 ． 液壓支架電液控制 及 工 作 面 ６］ 　 李首濱 ， ］ ： 自動(dòng)化技 術(shù) 綜 述 ［ 煤 炭 科 學(xué) 技 術(shù)， Ｊ ． ２ ０ ０ ７， ３ ５（ １ １） １ ５． －

壁式煤炭開(kāi)采的進(jìn)程由炮采 、 普采 、 高檔普采到 綜采 。 在綜采的發(fā) 展 過(guò) 程 中 ， 單機(jī)系統(tǒng)由普通的手 動(dòng)操縱閥到單機(jī)的電液控制 、 自動(dòng)控制系統(tǒng) ， 再到支 架的成組控制 、 遠(yuǎn) 程 智 能 控 制。 隨 著 近 年 來(lái) 感 知 技 術(shù)和通信技術(shù)的發(fā) 展 ， 設(shè)備各個(gè)環(huán)節(jié)的感知能力進(jìn) 一步提升 ， 綜 采 工 作 面 通 信 技 術(shù) 的 發(fā) 展 日 新 月 異。 隨著汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展 ， 設(shè)備的動(dòng)態(tài)識(shí)別和防干擾 、 防 因此 ， 綜采工作面的發(fā)展過(guò) 碰撞技術(shù)也在逐步發(fā)展 ， 自動(dòng)化 、 程還需 ３ 個(gè)階段 ： ① 單機(jī)設(shè)備的感知能力 、 智能化水平進(jìn) 一 步 提 高 ； ② 在 第 １ 階 段 的 基 礎(chǔ) 上， 各個(gè)智能性的單機(jī)設(shè)備的協(xié)調(diào) 、 配合能力得到提升 ， 形成綜采工作面設(shè)備真正的一體化智能型成套裝備 系統(tǒng) ； ③ 實(shí)現(xiàn)無(wú)人綜采工作面的一些關(guān)鍵技術(shù)得到 突破 ， 最終能夠?qū)?現(xiàn) 無(wú) 人 或 者 準(zhǔn) 無(wú) 人 的 綜 采 工 作 面 自動(dòng)化開(kāi)采 。 ３． ２　 需 突破 的 關(guān) 鍵技術(shù) 要實(shí)現(xiàn)工作面巷道控制的綜采工作面無(wú)人或準(zhǔn) 無(wú)人自動(dòng)化開(kāi)采 ， 一些關(guān)鍵技術(shù)必須突破 ， 主要有以 下幾個(gè)方面 ： （ ）煤巖界面自動(dòng)識(shí)別技術(shù) 。 為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人綜 １ 采工作面采煤機(jī)滾 筒 的 自 動(dòng) 調(diào) 高 ， 需要解決該關(guān)鍵 技術(shù) 。 應(yīng)用該技術(shù)的目的是采煤機(jī)在行進(jìn)過(guò)程中根 據(jù)煤層的賦存彎曲 程 度 自 動(dòng) 調(diào) 節(jié) 滾 筒 高 度 ， 正常割 避免滾筒割到頂 、 底板的巖石 ， 實(shí)現(xiàn)高效率割煤 。 煤， 此項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是實(shí) 現(xiàn) 無(wú) 人 自 動(dòng) 化 開(kāi) 采 的 前 提 條 件 ， 是解決綜采工作面 自 動(dòng) 化 開(kāi) 采 最 迫 切 的 需 要 ， 國(guó)內(nèi) 外對(duì)此進(jìn)行了多種方式的研究 ， 包括天然 γ 射線 、 振 動(dòng)頻譜 傳 感 系 統(tǒng) 、 測(cè) 力 截 齒、 同 位 素、 噪 聲、 紅 外 線、 紫外線 、 超聲波 、 無(wú)線電波 、 雷達(dá)探測(cè)等 ， 有些是理論 上的研究 ， 有些進(jìn)行了試驗(yàn) ， 但尚未在綜采工作面進(jìn) 行應(yīng)用 。 （ ）綜采工 作 面 的 三 維 定 位 和 自 動(dòng) 找 直 技 術(shù) 。 ２ 應(yīng)用該技術(shù)的目的是在綜采工作面連續(xù)推進(jìn)的過(guò)程 中， 保證綜采工作 面 的 傾 斜 長(zhǎng) 度 在 方 向 上 始 終 處 于 直線狀態(tài) ， 確保輸 送 機(jī) 、 支 架 排 列 整 齊， 避免因彎曲 度過(guò)大導(dǎo)致設(shè)備 的 損 壞 。 雖 已 有 很 多 相 關(guān) 研 究 ， 但 距離實(shí)際應(yīng)用還有很長(zhǎng)的路要走 。 （ ）綜 采 工 作 面 輸 送 負(fù) 荷 平 衡 控 制 技 術(shù) 的 研 ３ 　　

９卷 第１ ０期 　第３ ０ １ ３年１ ０月 �。�

工

礦

自

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化

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Ｖ ｏ ｌ ． ３ ９Ｎ ｏ ． １ ０　 Ｏ ｃ ｔ ． ２ ０ １ ３　

） ： ／ 文章編號(hào) ： １ ６ ７ １ －２ ５ １ Ｘ（ ２ ０ １ ３ １ ０ －０ ０ ２ １ －０ ３　　�。� Ｏ Ｉ １ ０． ７ ５ ２ ６ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． １ ６ ７ １ ２ ５ １ Ｘ． ２ ０ １ ３． １ ０． ０ ０ ６ － ｊ ］ （ ） ： 孔秀紅 ． 基于新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的云礦山建設(shè) ［ 工礦自動(dòng)化 ， Ｊ ． ２ ０ １ ３， ３ ９ １ ０ ２ １ ２ ３． －

基于新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的云礦山建設(shè)
孔秀紅 （ ） 河南能源化工集團(tuán)有限公司 焦煤公司 ，河南 焦作 �。� ５ ４ １ ０ ０ 在 全 礦 井綜 合 自動(dòng)化 信息 平臺(tái) 的 基 礎(chǔ) 上 ， 提出了 將 新 一 代互聯(lián) 網(wǎng) 技術(shù) 應(yīng) 用 于 云 礦 山 建 設(shè) 的 方 案 ， 　　 摘要 ： 并 結(jié) 合 了 虛擬 化 、 云 存 儲(chǔ) 等 技術(shù) 的 應(yīng) 用 ； 研 究 了 新 一 代互聯(lián) 網(wǎng) 所涉 及的 云聯(lián) 、 基 礎(chǔ)承載 網(wǎng)絡(luò) 、 物聯(lián) 網(wǎng)等關(guān) 鍵技 術(shù) 特點(diǎn) ， 重 點(diǎn) 闡 述 了 基于新 一 代互聯(lián) 網(wǎng) 技術(shù) 的 云 礦 山 建設(shè)的體系結(jié)構(gòu) 、 主要 建設(shè)內(nèi) 容 、 系統(tǒng) 特點(diǎn) 。 關(guān)鍵詞 ： 云 礦 山 ；新 一 代互聯(lián) 網(wǎng) ；ＮＧ Ｉ Ｐ；虛擬 化 ；云 存 儲(chǔ) ；云聯(lián) ；基 礎(chǔ)承載 網(wǎng)絡(luò) ；物聯(lián) 網(wǎng) Ｔ Ｄ ６ ５ ５　　　 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 ： Ａ　　　 網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間 ： ２ ０ １ ３ －０ ９－２ ８ １ ５： １ ３ 　　 中圖分類(lèi)號(hào) ： 　 ／ ／ ／ ／ ／ ｈ ｔ ｔ ｗｗｗ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ｋ ｃ ｍ ｓ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ３ ２． １ ６ ２ ７． Ｔ Ｐ． ２ ０ １ ３ ０ ９ ２ ８． １ ５ １ ３． ０ ０ ６． ｈ ｔ ｍ ｌ 　　 網(wǎng)絡(luò)出版地址 ： ｐ：

Ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｌ ｏ ｕ ｄ ｍ ｉ ｎ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｎ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｇ ｐ ｇ ｙ
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。 收稿日期 ： ２ ０ １ ３ ０ ６ ２ ０ － － ， ： 作者簡(jiǎn)介 ： 孔秀紅 （ 女， 河南焦 作 人 ， 高 級(jí) 工 程 師， 碩 士， 主 要 從 事 計(jì) 算 機(jī)、 通 信 及 礦 井 自 動(dòng) 化 系 統(tǒng) 的 推 廣、 應(yīng) 用 與 開(kāi) 發(fā) 工 作， １ ９ ６ ８－ ） Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｘ ｃ ｋ ｘ ｈ＠１ ２ ６． ｃ ｏ ｍ。 ｊ

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［ 液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā) 展 趨 勢(shì) ７］ 　 張良 ． ［ ］ （ ） ： 煤炭科學(xué)技術(shù) ， Ｊ ． ２ ０ ０ ３， ３ １ ２ ５ ８． － ［ ］ 國(guó)產(chǎn)液壓支架電液控制系統(tǒng) 技 術(shù) 現(xiàn) 狀 ［ 煤 ８］ Ｊ ． 　 李首濱 ． （ ） ： 炭科學(xué)技術(shù) ， ２ ０ １ ０， ３ ８ １ ５ ３ ５ ６． － ［ 魏文 艷， 朱 小 林． 基于 Ｓ ９］ Ａ Ｃ 型液壓支架電液 　 田成金 ， ］ 控制 系 統(tǒng) 的 跟 機(jī) 自 動(dòng) 化 技 術(shù) 研 究 ［ 煤 礦 開(kāi) 采， Ｊ ． （ ） ： ２ ０ １ ２， １ ７ ２ ４ ６ ５ ０． － ［ ］ 液壓支架電液控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)［ １ ０ Ｄ］ ． 　 郭科 偉 ． 重慶 ： 重慶大學(xué) ， ２ ０ １ ２． ［ ］ 朱軍， 張 良， 等． 液壓支架電液控制系統(tǒng)的分 １ １ 　 王國(guó)法 ， ］ （ ） ： 析和展望 ［ 煤礦開(kāi)采 ， Ｊ ． ２ ０ ０ ０， ５ ２ ４ ７． － ［ ］ 宋建成 ， 田慕琴 ， 等． 基于 Ｄ １ ２ Ｓ Ｐ和 Ｒ Ｓ ４ ８ ５總線的 　 李磊 ， ］ 液壓支 架 電 液 控 制 通 信 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) ［ 煤 炭 學(xué) 報(bào)， Ｊ ． （ ） ： ２ ０ １ ０， ３ ５ ４ １ ７ ５ １ ７ ８． － ［ ］ 李首 濱， 黃 曾 華， 等． 綜采工作面生產(chǎn)自動(dòng)控 １ ３ 　 張守祥 ， ］ （ ） ： 制的探討 ［ 煤礦機(jī)電 ， Ｊ ． ２ ０ ０ ５ ３ ３ ５ ３ ７． － ［ ］ 楊明亮 ， 許太山 ． 綜采無(wú)人工作面的 整 體 設(shè) 計(jì) １ ４ 　 付國(guó)軍 ， ］ ： 與實(shí) 現(xiàn) 方 法 的 構(gòu) 想 ［ 工 礦 自 動(dòng) 化， Ｊ ． ２ ０ １ ３， ３ ９（ １） ３ ９ ４ ２． － ［ ］ 安鐵林 ， 謝高輝 ． 綜采工作面自動(dòng)化 技 術(shù) 應(yīng) 用 １ ５ 　 王洪敏 ， ］ （ ） ： 研究 ［ 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) ， Ｊ ． ２ ０ １ ３ １ １ １ ７． ［ ］ 煤礦 綜 掘 、 綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) １ ６ 　 劉萬(wàn)軍 ． ］ （ ） ： 探討 ［ 科技與企業(yè) ， Ｊ ． ２ ０ １ ２ １ ９ ３ ４ ８．



  本文關(guān)鍵詞：綜采工作面自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。