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摘要：煤炭能源是三大能源之一，这也使得煤炭行业在社会以及经济的发展中具有非常重要的作用，而煤炭需要通过对煤矿的开采来获得，因此煤矿开采中的工作显得尤为重要。对当今阶段的煤矿实际的生产情况进行了简单的论述，并且也进一步对煤矿掘进工作的自动化系统以及实际的使用情况进行了详细的论述，对于煤矿进行掘进的工作面相关掘进技术进行了详细的阐述。
关键词：煤矿掘进；工作面；自动化技术
科学技术的日新月异，使得计算机、微电子以及自动化技术得到迅猛发展。煤矿掘进工作面同样需要采用自动化技术进行施工作业，其能够让施工进度得到较好提升。但在自动化技术的具体应用过程中，其依旧会面临诸多问题，尤其是在自动化系统运行的可靠性方面，需要结合多方面因素进行整体系统优化，让自动化技术能够在煤矿掘进中得到全面运用。
一、掘进工作面自动化系统概况
对于煤炭生产方式而言，煤矿掘进涉及到了方方面面的内容，属于一项较为复杂的系统工程。而要建立掘进工作面的自动化系统，不能把煤巷当做一个独立的内容进行分析，而要当做一个整体内容来进行研究。煤巷掘进作为控制对象的一个内容，它的输出是根据断面的要求支护成形的原煤与煤巷，输入则是以煤壁作为目标，不过还有一些相应信号的存在，这些信号表现为不可控制可测量，可控制又可测量，或者既不可控制而又不可测量。而和以上这些信号有着关系的工序则有支护、割煤、运输等等；并且涉及到的安全保障则有排水、通风、材料运输、供电、人员定位、瓦斯监测等等。
二、关于自动化系统涉及的范围分析
在我国，因为储存的煤层非常多样化，且周边的环境条件非常复杂，所以，煤层实际的厚度处在零点几米至几十米的范围，在这一范围中，对煤矿的巷道主要就是以单巷掘进的方式。在现今阶段，我国的煤矿使用的机械设备包括转载
机、悬臂式的掘进机以及单体锚杆钻机等，在上述的这些设备中，悬臂式的掘进机是非常重要的一种机械，主要任务就是对掘进的工作面进行采煤、割煤还有装煤的工序。所以，为了推动煤巷掘进的工作面自动化技术快速的提高，一定要对综掘工作面的自动化不断进行深入研究。由于煤矿的生产受到很多因素的制约，所以，对掘进后的支护问题，通常情况下都是选择锚杆锚网与支护形式进行结合的方式，不可只是选择液压支架的支护方式。
三、煤矿掘进工作面的自动化系统的构建
1.自动化系统涉及的范围。煤层在中国的存在形式多种多样，条件较为复杂，中国目前的煤矿所采用的是综合机形式，主要有单体锚杆钻机、转载机、通风除尘机、悬臂式掘进机等，悬臂式掘进机属于这些设备中的关键机械，其主要任务
为对掘进工作面进行装煤、割煤、采煤工作。所以，煤层厚度范围跨度很大，在零点几米到几十米之间，煤矿巷道在此范围内主要以单巷掘进的方式存在，所以，对于煤巷掘进工作面展开自动化生产技术，需要对工作面的自动化进行深层的研究，由于存在某些煤矿的生产条件方面的限制，这项研究主要以煤巷悬臂掘进机为主，需要采用锚杆锚网联合支护形式对煤矿进行支护，因此，会产生掘进与支护作业之间的衔接与配套问题。
2.自动控制系统模型。在以上的工作面系统中可以查出自动化的分析研究范围，以便解决支护作业和掘进方面的平行化和自动化问题，实现掘进工作面的自动控制系统的关键就是保障原煤和材料运输连续化、安全保障系统的自动化，使自动控制系统能够在每个环节都相互配合，最终使整个控制系统平稳、高效工作，通过不断对技术进行创新，融合不同领域的技术，能够实现掘进工作面的自动控制系统。
三、煤矿掘进工作面自动化技术分析
煤矿掘进工作面自动化技术是一项系统性和综合性的技术，其在煤矿掘进的过程中受到多方面的影响，因此要想使自动化技术能够更好的应用在煤矿掘进工作面中，必须要加强对其各个技术的研究，保证各个自动化技术的合理运行，进而充分发挥煤矿掘进工作面自动化的作用。
1.掘锚机组自动化。在煤巷掘进的过程中，掘进和支护是其主要的工艺组成，煤矿掘进作业场地环境比较恶劣，而且这种在地下工作的场所蕴含很多复杂的地质因素，在人工掘进的过程中存在很多的危险，掘锚机自动化技术主要是针对我国煤层结构研发的一种联合机组形式的自动化技术，在工作中能够将掘进、装载、运输以及支护自动、平行进行。掘锚机自动化的应用不仅能够提升割煤的速度，同时还能够实现顶板和煤帮的支护作业。（1）掘进自动化技术分析。在煤巷掘进的工作中，掘进机是核心设备，是适应我国煤巷地质条件的有效技术装备，同时也是进行掘进面工作的关键。掘进机工作的自动化优势为，能够进行自动地位、截割以及纠偏等，所以掘进机在自动化工作的过程中需要应用到液压、电子以及集成机械等相关的技术，进而为掘进机的自动化工作奠定基础。（2）锚杆支护自动化技术分析。采矿的机械化发展以及重型设备的应用，使得工作面的大幅度增加，瓦斯大量涌出，在这种情况下煤矿开采中对巷道的断面维护成为了更重要的问题，必须要对巷道面进行扩展。雨加大了断面煤巷，那么必然会使其跨度增加，同时煤巷断面一般都是矩形的结构，在其两端以及顶板都是开采的煤层，煤层周围的岩层强度一般都比较低，而且其受力结构不均，受力复杂，这些都导致煤巷的稳定性受到一定的影响，因此使得煤巷容易变形、开裂，同时支护存在巨大的困难。这也导致锚杆支护自动化的应用需要以大断面为基础开展对其岩层稳定性以及控制技术的深入研究，从而使锚杆支护自动化在应用的过程中能够具有有效的参数依据，从而更合理的调节锚杆钻壁自动系统，并与掘进机进行配合，保证临时支护以及锚杆锚索永久支护的应用。
2.安全保障监控技术分析。煤矿开采的过程中安全保障措施是关键，在安全保障上主要有两个方面，一个是环境，一个是机械设备，通过对掘进环境包括粉尘、振动、瓦斯等对环境影响较大因素的分析和监控以及利用机械设备自身的传感监控来对机械设备的运行情况等实时的传输，能够为掘进安全提供有效的保障工作。
3.运输自动化技术分析。在煤巷掘进工作面的运输中，一般都使用皮带对原煤进行集中的控制运输，但是通过在掘进以及支护等方面自动化的应用，不得不加大对巷道的维护，这使得支护材料大量的耗费，所以我们可以针对这个问题对运输使用的胶带进行改进，通过底带运输来保证运输自动化完成。
4.掘进工作面信息传输技术分析。在掘进工作面作业的过程中，必须要保证自动化系统的准确性、高效性以及实用性，这样才能够更好的传送控制指令、环境指标以及设备情况等相关的信息，由于煤矿开采过程中作业场地的条件比较恶劣，而且地况比较复杂，所以在信息传输的过程中，无法使用我们传统的信息传输网络，因此在掘进工作面中我们可以通过PPPOE技术的网关，利用环网交换机将信息传输到太环网中，进而实现信息的安全、高效、及时的传递，实现信息传输的自动化。
结语
综上所述，我们一定要对掘进煤巷全面进行分析研究，对煤巷掘进不同的控制参数有效进行确定；自动化技术在煤矿掘进工作面的应用十分重要，能够让煤矿掘进的整体效率得到全面提升。在进行煤矿掘进技术应用过程中，首先需要结合实际情况，采用多种掘进方式对其自动化系统进行完善。对于运输及机组的程序要采用多种设计方式提升其运行效率，让自动化技术在煤矿掘进中得到全方位的应用。
参考文献：
[1]李建.煤炭高效掘进技术现状和发展趋势[J].煤炭科学技术，2017（4）：5-14.
[2]康晓晓.煤矿无人工作面开采技术研究[J].科技导报，2018（9）：56-61.