1月29日，國(guó)家礦山安全監(jiān)察局調(diào)查統(tǒng)計(jì)司司長(zhǎng)公布了一組數(shù)字：2020年，中國(guó)煤礦發(fā)生事故123起，死亡228人。根據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，2000—2005年這六年間，礦難死亡人數(shù)高達(dá)5700—6900人。

在大家的印象中，煤礦開采一直被認(rèn)為是危險(xiǎn)的作業(yè)，“礦難”也是一個(gè)帶著血色的名詞。很難相信，即便科技發(fā)達(dá)的今天，死亡仍然是時(shí)刻籠罩在每個(gè)礦工頭上的陰影，揮之不去，避之不及。

所以，如何減少人員傷亡，減少在危險(xiǎn)環(huán)境停留的時(shí)間，將事后救人變?yōu)槭虑邦A(yù)防成了業(yè)內(nèi)的共識(shí)。煤礦綜采工作面無(wú)人化開采技術(shù)就是為了滿足這種需求而誕生的。

煤礦綜采工作面無(wú)人化，是指綜采工作面采用了具有完全自動(dòng)化、智能化控制功能，高可靠性的液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等機(jī)電一體化成套裝備，實(shí)現(xiàn)了工作面（兩端頭以內(nèi)）完全無(wú)人操作的無(wú)危險(xiǎn)開采。

下面我們看一下，煤礦綜采工作面無(wú)人化開采應(yīng)具備的一些主要技術(shù)特征。

1）液壓支架智能耦合群組控制

簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是利用互聯(lián)網(wǎng)的功能，監(jiān)控每個(gè)支架的傳感器和電液控制器，并將信息上傳到地面的調(diào)度中心，通過數(shù)據(jù)分析得出支架的耦合狀態(tài)信息，然后控制主閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓支架的自動(dòng)調(diào)整。

2）采煤機(jī)智能控制

它將無(wú)人采煤變成了現(xiàn)實(shí)。通過智能感知和視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳送的工作面圖像，人工遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)干預(yù)。采煤機(jī)可以自己定位，計(jì)劃軌跡，碰見煤矸石自動(dòng)躲避，基于產(chǎn)量要求和機(jī)器負(fù)荷調(diào)整速度等。只需要極少數(shù)的人定期巡視檢查，人身得到了極大的保障。

3）工作面運(yùn)輸設(shè)備自動(dòng)控制

運(yùn)輸設(shè)備配備了電氣軟啟動(dòng)、負(fù)載及運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)在線監(jiān)測(cè)、機(jī)尾自動(dòng)張緊、故障診斷及工作面控制系統(tǒng)的通信和自動(dòng)控制功能，可以在節(jié)省人力的同時(shí)，有效保證煤礦產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量高、效率好的目標(biāo)，滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求。

4）兩大中心集中控制

兩大中心是指工作面遠(yuǎn)程集控中心和地面調(diào)度中心。該項(xiàng)舉措有效提高了工作效率，減少安全隱患。它讓工作面各設(shè)備間的信息可以互通，全景實(shí)時(shí)跟蹤工作面的作業(yè)，在發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)的時(shí)候及時(shí)報(bào)警和預(yù)警，為工作面無(wú)人作業(yè)提供了可能。

不過，愿景是美好的，現(xiàn)實(shí)中煤礦綜采工作面無(wú)人化開采仍存在著一些技術(shù)難題。

1）煤層賦存條件復(fù)雜

雖然不需要人工的參與，但煤層環(huán)境的惡劣仍是無(wú)法解決和回避的客觀因素。煤層不穩(wěn)定、頂板破碎、瓦斯、水害等，都會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損害，生產(chǎn)停滯。

2）裝備系統(tǒng)龐大

目前，綜采工作面的設(shè)備生產(chǎn)廠家有很多，大家各有各的接口方式和協(xié)議，很難用一套通用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制所有設(shè)備。那么各機(jī)器在工作面采集的信息就只是一座座孤島，無(wú)法為控制中心提供全部的采煤過程中巖層和裝備系統(tǒng)的狀態(tài)變化情況。

3）煤巖界面的識(shí)別

采煤必須要確定煤巖界面，但是國(guó)內(nèi)外幾十年研究實(shí)驗(yàn)，都沒能在無(wú)人化上攻克這個(gè)難題。主要原因就是煤巖界面性狀在線識(shí)別理論上雖然可行，但實(shí)踐起來(lái)卻受眾多不確定因素的影響。

4）設(shè)備無(wú)法自修

工作面無(wú)人化需要機(jī)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，但再先進(jìn)的機(jī)器也沒辦法實(shí)現(xiàn)自我維修，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題的時(shí)候，自動(dòng)、智能、無(wú)人這些目標(biāo)統(tǒng)統(tǒng)都得落空。

從2000年起，我國(guó)陸續(xù)有多處工作面開始應(yīng)用綜采智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化開采，技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越成熟。雖然在煤礦綜采工作面無(wú)人化開采的道路上仍存在眾多問題，但我們相信，隨著技術(shù)的不斷提高，綜采工作面少人，甚至無(wú)人的目標(biāo)一定可以實(shí)現(xiàn)。

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