摘要：根据我国煤炭工业

“综掘工作面的发展仍滞后于综采工作面，造成采掘的不平衡，制

约煤炭生产的发展

”这一现状，笔者提出应加强煤矿掘进工作面自动化技术的应用和研究。

本文详细概述了煤矿掘进工作面自动化系统这一重要概念，并就其模型和关键技术展开分
析，为我国煤炭工业的安全高效集约化发展起到推动作用。

 

　　关键词：煤矿掘进；自动化系统；模型；关键技术

 

　　

 

　　我国煤矿工业已处在世界先进水平行列，所具备的矿井开采作业能力已达到日产万吨
装备千万吨。而目前存在的主要问题在于掘进技术满足不了综采作业的要求，造成

“采”和

“掘”的不平衡发展，从而阻碍了煤矿生产的发展。同时，煤矿开采生产环境差，部分安全措
施不到位，具有较大的事故风险。对于煤矿掘进截割自动化技术的研究，有利于我国煤炭资
源开采率的提高，并为其安全作业提供了技术和设备的保障。

 

　　

1、煤巷掘进技术自动化控制分析 

　　煤巷掘进技术自动化控制是个系统的整体的复杂的研究课题。以掘进煤巷为控制对象，
输入煤壁，以煤巷和原煤为输出。同时由于割煤、运输、支护以及通风、排水、供电、勘探、管理、
监测、定位等工序所产生的许多以不同方式存在的信号，如可测量可控制，又或可测量不可
控制等方式。图

1 为煤炭掘进工作面系统图。 

　　

 

　　图

1 煤巷掘进工作面系统图 

　　

2、煤矿掘进自动化技术适用范围分析 

　　我国煤矿分部的实际情况，包括煤层贮存条件的复杂性、多样性，决定了以单巷掘进为
主的巷道掘进方式。煤矿掘进自动化技术主要设备有悬臂式掘进机、转载机、可伸缩带式输送
机

(或刮板输送机)、单体锚杆钻机、通风除尘等。悬臂式掘进机主要作用包括割煤、采煤以及

装煤，是这掘进自动化技术控制的关键。因此以悬臂式掘进机为主要研究内容，对于掘进自
动化技术的推广有不可替代的作用。同时根据工作环境的要求，掘进支护一般采用锚杆锚网
联合支护的方式，因此如何将掘进和支护进行正确的链接和配套也是一个重要的问题。因此
可以按照工程结构将煤矿掘进工作面系统分为一定的控制分系统，从而确定掘进技术自动
化系统的范围，如图

2 所示。 

　　

 

　　图

2 煤巷掘进技术自动化范围 

　　

3、掘进技术自动化 

　　通过对煤巷掘进技术系统和自动化范围的分析，只有进行平行地、自动地掘进和支护作
业，连续的原煤和材料运输作业，智能化的安全保障系统作业，才能实现掘进技术的自动
化。从而使掘进技术系统稳定安全高效的运行，每个环节相互联系、配合、促进以及协调。

 

　　

4、自动化技术分析 

　　通过上述问题的分析可以知道，掘进技术自动化控制的实现要求不断地技术创新，主
要包括以下几个关键技术的解决：

 

　　

4.1、掘锚机组技术的自动化 

　　煤矿巷道的掘进和支护是煤矿开采施工的关键环节，受作业环境及地质条件的限制，
只有研究出适合我国煤矿开采实际情况的掘锚联合机组自动化技术，才能真正实现掘进技
术自动化。使掘、装、运、支自动化平行作业，既能实现快速掘进割煤，同时又能进行顶板和
煤帮的支护。

 

　　

4.1.1、掘进机控制技术的自动化 

　　掘进机是煤巷掘进技术自动化最重要组成部分，适合我国煤矿实际需要的掘进机自动
控制技术是实现掘进作业自动化的关键。掘进机自动控制主要包括掘进机的自主定位、自动