CN103334753A - 远程煤矿井下工作面可视化采煤流程环节监管系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种远程煤矿井下工作面可视化采煤流程环节监管系统及方法，属于采煤安全生产监管系统及方法。监管系统和无线视频发射基站发出无线信号，接收基站接收到无线视频信号，通过电缆或者光缆传输到泵站顺槽基站，泵站顺槽基站通过光缆连接到矿信息化网网口，最后视频信号通过矿信息化网传输到井下调度室或者地面上的调度室，通过视频采集卡，然后在计算机上实时的显示工作面的大屏场景；通过监督井下采煤环节过程场景，视频分析液压支架、支撑顶板、滚筒截煤、煤壁、采煤机速度、以及运载机煤流等设备瞬间移动相互配合的动态过程。本发明解决调度室的工作人员可以调度和监督井下采煤过程，对采煤流程中各个设备动作规范进行监督。

Description

远程煤矿井下工作面可视化采煤流程环节监管系统及方法

技术领域

    本发明涉及一种采煤安全生产监管系统及方法，特别是一种远程煤矿井下工作面可视化采煤流程环节监管系统及方法。 

背景技术

目前，利用采煤机采煤时，产生的矿难有三种形式，一是，由于地质断层压力原因，造成井下工作面发生大面积垮塌冒顶事故；二是，高瓦斯矿井的煤层聚集大量瓦斯气体，瞬间出现瓦斯气体涌出造成大面积煤炭突出事故；三是水文地址或老塘废水位置不清楚，造成井下工作面透水事故。这三种类型事故均与采煤流程环节有关，其中采煤机滚筒截煤深度有关。 

采煤机运行的工作面位置、液压支架和顶板支撑状态、煤壁和采煤滚筒割煤情景、落煤与运载机运行方向、割煤灰尘与喷水降尘以及采煤工作面平行通视情况六个生产环节在煤矿一直是处在工作面采煤管理不到位的监管盲区。正是这些环节始终处于工作面盲区，为增加产量而忽视操作规程，造成违规操作现象，特别是有些采煤操作动作缺少细化判别标准。在采煤工作面盲区内，支架行走、顶板支撑、采煤滚筒割煤、煤壁落煤、运载机运输状态、采煤机运行速度、和移动工作面位置等这些机械采煤动作环节都威胁着井下采煤过程的生产安全，井下采煤是多机械进行动作、多功能进行配合的综合采煤过程。 

由于这些机械采煤过程长时间处在缺位监管状态，造成采煤流程环节的违章作业，当井下工作面发生各种矿难事故后，对上瞒报和谎报事故，这就是采煤流程环节管理不到位而造成的。 

发明内容

本发明的目的在于：提供一种远程煤矿井下工作面可视化采煤流程环节监管系统及其使用方法，解决煤矿井下工作面采煤机采煤过程的移动监管问题。 

本发明的目的是这样实现的：该可视化采煤流程环节监管包括：系统及其使用方法； 

所述的系统包括：上采煤滚筒和下采煤滚筒、采煤机、发射基站、工作面无线接收基站、泵站顺槽基站、煤矿信息化网、地面调度中心和支架群中线；上采煤滚筒和下采煤滚筒位于采煤机上，液压支架以支架群中线为基准一字排列安装，支撑着顶板获得的采煤工作面空间；发射基站安装在采煤机上，并位于上采煤滚筒和下采煤滚筒之间，所述的发射基站包括二个无线摄像仪和无线发射装置，二个无线摄像仪与无线发射装置连接，其中一个无线摄像仪的镜头对着上采煤滚筒取景，另一个无线摄像仪的镜头对着下采煤滚筒取景；在工作面上有工作面无线接收基站；在采煤巷道内安装有泵站顺槽基站和煤矿信息化网；在地面设置有地面调度中心，发射基站通过工作面无线接收基站、泵站顺槽基站和煤矿信息化网与地面调度中心通信。

所述的无线摄像仪是采煤机机载无线视频发射装置和无线摄像头构成，采煤机机载无线视频发射器结合二个无线摄像头完成采煤流程环节信息场景读取，向工作面发出电磁波无线信号，所述的电磁波无线信号是载波信号，将图像信息传递给工作面支架接收基站；工作面支架中安装的工作面无线接收基站收到的电磁波无线信号，通过电缆或者光缆传输到泵站顺槽基站，泵站顺槽基站通过光缆连接到煤矿信息化网网口，视频信号通过煤矿信息化网传输到地面调度中心，所述的地面调度中心为井下调度室或者地面调度室，通过地面视频采集卡，在计算机上实时的显示工作面采煤流程环节工作情况。 

所述的使用方法：在采煤机上安装两个无线摄像仪，无线摄像仪的无线摄像头始终对着采煤滚筒和煤壁作业方向取景，将采集到的现场图像信息通过电磁波无线信号逐级传递到地面调度中心，位于地面的地面调度中心的计算机上显示现场采煤过程场景； 

根据无线摄像仪传送的摄像画面的清晰程度，对采煤机实施控制，采煤机截煤深度通常有两种630/800mm，工作面液压支架群靠从上至下一条中线作为支架群的标线该标线受采煤机截煤深度的限制，支架群整体移动的步幅也就是630/800毫米；

当滚筒截煤深度为0毫米时，此时滚筒与煤壁不接触，滚筒静止或空转但不截煤碳；工作面的支架、顶板、煤壁、运载机、采煤机设备处在空载状态，采煤工作面环境没有煤尘，滚筒降尘喷水嘴可正常清晰可见，顶板支护正常支撑，瓦斯含量在正常数量级；

当滚筒截煤深度在300毫米之内时，煤壁与滚筒接触摩擦、煤炭滑落及滚筒降尘采煤过程工作正常；采煤工作面场景图象仍可清晰的看到采煤各个环节工作情况，煤炭落下产生的煤尘被滚筒喷水降尘压制住，采煤工作面空气中煤尘和有害气体即瓦斯随通风被带走，图象仍然十分清晰；

当滚筒截煤深度在500毫米时，煤壁与滚筒接触摩擦增大，采下煤炭产生煤尘增大并高于滚筒降尘量，采煤工作面场景图象受扬起煤尘的影响，煤尘的不透明性直接影响视线观察，采煤过程的图像有些不清晰，采煤环节动作还是十分清楚的；采煤灰尘和有害气体也在不断增多，控制降低采煤机运行速度，增大降尘喷水力度，尽快使图像基本清晰；环境瓦斯数值变化基本变化不大；

滚筒截煤深度在630毫米时，煤壁与滚筒接触摩擦进一步增大，采下煤炭产生煤尘高于滚筒降尘量，采煤工作面场景图象受扬起煤尘的影响，煤尘不透明性直接进一步影响视线观察，采煤过程图像有些模糊，采煤环节动作还是十分清楚的；采煤灰尘和有害气体也在不断增多，控制降低采煤机运行速度，增大降尘喷水力度，尽可能保持图像不模糊；环境瓦斯数值变化略有增加；

滚筒截煤深度在大于630毫米时，煤壁与滚筒接触摩擦面积明显增大，采下煤炭产生煤尘远高于滚筒降尘量，采煤工作面场景图象受煤尘严重影响，煤尘不透明性直接影响视线观察效果，采煤过程图像模糊，采煤环节动作只能看到轮廓；采煤灰尘和有害气体大量的增多，照明光线被煤尘遮挡，采煤过程是在缺少照明光线情况环境下获得影像，马上把滚筒截煤深度减下来，快速降低采煤机运行速度，增大降尘喷水力度，尽可能保持图像不模糊；环境瓦斯数值变化略有增加。

有益效果，由于采用了上述方案，通过上述系统连接，井下采煤机滚筒采煤和滚筒周围设备流程环节受到监管，也就实现采煤过程各个设备的采煤动作监督和监管，也就实现井下采煤盲区的监管，不仅对滚筒采煤过程进行了监管而且对与采煤过程的相邻的设备进行监管，从根本解决了井下工作面的监管盲区问题，杜绝了采煤盲区造成的违章作业以及事故的瞒报和谎报恶劣事件，有效防止透水、瓦斯、冒顶等事故和矿难事件发生。 

煤矿井下工作面的采煤机械流程监管系统监管采煤机械与煤壁摩擦生产过程中液压支架、顶板支撑、煤壁、滚筒、落煤、采煤机位置、运载机等机械设备运行情况，所述的机械在采煤过程中，按照规范机械间的合情合理密切配合，实现无缝的衔接和安全采煤。在地面调度中心实现远程煤矿井下工作面的可视化监管，通过无线摄像头取景，传输到地面调度中心。 

本发明具有以下优点： 

1)提升了地面调度室对井下采煤机采煤过程的视频监管能力，实现了远程可视化工作面采煤机采煤流程环节视频监管，同时实现与采煤流程相关的其他机械设备动作得到了场景进行监管，监管过程消灭了采煤盲区，杜绝了各种采煤违章作业

 2）为实现地面远程井下无人工作面可视化采煤机械有线、无线集中控制系统创造条件，最终达到地面调度远程集中控制可视化井下无人工作面采煤

3）采煤机从被动管理采煤向主动管理转变，从原来看不到滚筒割煤过程以及采煤机

位置，到不仅可实时视频看到采煤机工作确定位置而且对该位置采煤机械流程过程的动作进行细致观察。 

4）可达到预防事故或矿难目的。平时通过远程可视化采煤视频，严格按照规程对采煤机械作业环节中配合不利的因素进行分析，具体找出机械环节中液压支架、顶板支撑、煤壁、滚筒、运载机和采煤机等设备动作互相衔接配合步骤欠缺。平时生产事故及时有效处理就是对可能发生大事故有效预防或有效制止。      

 5）地面指挥井下救援行动。事故救援目标方向更明确，可远程视频观察采煤机械流程各个环节，清楚事故发生的地点，事故性质等。可视化提升了地面指挥调度更流畅，减少救援过程的时间。

6）实现对支架群整齐同步标准中线的监视管理，支架排列整齐，顶板支撑就随之齐整排列，顶板受力也就比较均匀，顶板压力相对比较小。由于可视化，可视频机架群工作面的整齐度，采煤流程环节过程产生的煤尘大小不仅可知道有害气体瓦斯含量数值而且造成采煤环境空气浑浊图像不清新。细节可知，对于采煤的地址条件、瓦斯涌出均可进行预测 

7）采煤机与煤壁截煤深度，通过远程视频观察采煤机、滚筒、煤壁、运载溜槽可知

道工作面采煤机截煤深度，从而估计采煤难易程度。

   8）视频监管液压支架与顶板支撑位置合适、稳固，配合间隙符合规程要求，移动时支架与顶板是否达到释放位置。 

附图说明

图1是本发明的系统结构图。 

图2可视化工作面采煤流程环节监管系统图。 

图3井下工作面采煤机械流程环节图。 

图中，1、上采煤滚筒和下采煤滚筒；2、采煤机；3、发射基站；4、工作面无线接收基站；5、泵站顺槽基站；6、煤矿信息化网；7、地面调度中心；8、支架群中线。 

具体实施方式

下面结合附图进一步说明技术解决方案，但实施例不应理解为是对技术方案的限制，任何近似的变化都在本发明的保护范围之内。 

实施例1：该可视化采煤流程环节监管包括：系统及其使用方法； 

所述的系统包括：上采煤滚筒和下采煤滚筒1、采煤机2、发射基站3、工作面无线接收基站4、泵站顺槽基站5、煤矿信息化网6、地面调度中心7和支架群中线8；上采煤滚筒和下采煤滚筒1位于采煤机2上，液压支架以支架群中线8为基准一字排列安装，支撑着顶板获得的采煤工作面空间；发射基站安装在采煤机上，并位于上采煤滚筒和下采煤滚筒之间，所述的发射基站包括二个无线摄像仪和无线发射装置，二个无线摄像仪与无线发射装置连接，其中一个无线摄像仪的镜头对着上采煤滚筒取景，另一个无线摄像仪的镜头对着下采煤滚筒取景；在工作面上有工作面无线接收基站；在采煤巷道内安装有泵站顺槽基站5和煤矿信息化网6；在地面设置有地面调度中心7，发射基站3通过工作面无线接收基站4、泵站顺槽基站5和煤矿信息化网6与地面调度中心7通信。

所述的支架群中线8是最上端支架与最下端支架之间固定安装的标线，工作面各支架移动可接近但不得超过此界限。液压支架群柱沿采煤中线一字排列整齐，并支撑着顶板获得的采煤工作面空间；液压支架移动前必须将支撑顶板卸压，释放顶板压力视频监管支架群柱沿采煤中线一字排列整齐度和顶板塌陷情况。 

所述的摄像仪是采煤机机载无线视频发射装置和无线摄像头构成，采煤机机载无线视频发射器结合二个无线摄像头完成采煤流程环节信息场景读取，向工作面发出电磁波无线信号，所述的电磁波无线信号是载波信号，将图像信息传递给工作面支架接收基站；工作面支架中安装的工作面无线接收基站收到的电磁波无线信号，通过电缆或者光缆传输到泵站顺槽基站，泵站顺槽基站通过光缆连接到煤矿信息化网网口，视频信号通过煤矿信息化网传输到地面调度中心7，所述的地面调度中心7为井下调度室或者地面调度室，通过地面视频采集卡，在计算机上实时的显示工作面采煤流程环节工作情况。所述的机载无线视频发射器的发射频率为0.9GHz~25GHz。摄像仪由三角形结构钢板进行支撑保护。 

所述的使用方法：在采煤机上安装两个无线摄像仪，无线摄像仪的无线摄像头始终对着采煤滚筒和煤壁作业方向取景，将采集到的现场图像信息通过电磁波无线信号逐级传递到地面调度中心7，位于地面的地面调度中心7的计算机上显示现场采煤过程场景； 

根据无线摄像仪传送的摄像画面的清晰程度，对采煤机实施控制，采煤机截煤深度通常有两种630/800mm，工作面液压支架群靠从上至下一条中线作为支架群的标线该标线受采煤机截煤深度的限制，支架群整体移动的步幅也就是630/800毫米；

当滚筒截煤深度为0毫米时，此时滚筒与煤壁不接触，滚筒静止或空转但不截煤碳；工作面的支架、顶板、煤壁、运载机、采煤机设备处在空载状态，采煤工作面环境没有煤尘，滚筒降尘喷水嘴可正常清晰可见，顶板支护正常支撑，瓦斯含量在正常数量级；

当滚筒截煤深度在300毫米之内时，煤壁与滚筒接触摩擦、煤炭滑落及滚筒降尘采煤过程工作正常；采煤工作面场景图象仍可清晰的看到采煤各个环节工作情况，煤炭落下产生的煤尘被滚筒喷水降尘压制住，采煤工作面空气中煤尘和有害气体即瓦斯随通风被带走，图象仍然十分清晰；

当滚筒截煤深度在500毫米时，煤壁与滚筒接触摩擦增大，采下煤炭产生煤尘增大并高于滚筒降尘量，采煤工作面场景图象受扬起煤尘的影响，煤尘的不透明性直接影响视线观察，采煤过程的图像有些不清晰，采煤环节动作还是十分清楚的；采煤灰尘和有害气体也在不断增多，控制降低采煤机运行速度，增大降尘喷水力度，尽快使图像基本清晰；环境瓦斯数值变化基本变化不大；

滚筒截煤深度在630毫米时，煤壁与滚筒接触摩擦进一步增大，采下煤炭产生煤尘高于滚筒降尘量，采煤工作面场景图象受扬起煤尘的影响，煤尘不透明性直接进一步影响视线观察，采煤过程图像有些模糊，采煤环节动作还是十分清楚的；采煤灰尘和有害气体也在不断增多，控制降低采煤机运行速度，增大降尘喷水力度，尽可能保持图像不模糊；环境瓦斯数值变化略有增加；

滚筒截煤深度在大于630毫米时，煤壁与滚筒接触摩擦面积明显增大，采下煤炭产生煤尘远高于滚筒降尘量，采煤工作面场景图象受煤尘严重影响，煤尘不透明性直接影响视线观察效果，采煤过程图像模糊，采煤环节动作只能看到轮廓；采煤灰尘和有害气体大量的增多，照明光线被煤尘遮挡，采煤过程是在缺少照明光线情况环境下获得影像，马上把滚筒截煤深度减下来，快速降低采煤机运行速度，增大降尘喷水力度，尽可能保持图像不模糊；环境瓦斯数值变化略有增加。

图1中，在工作面布满了液压支架，每个液压支架有四个支撑柱体，组成支护顶板宽度是1.5米，支护顶板长度是5米，支护顶板面积约（长度X宽度）。由于工作面从运载机头的下口到运载机尾的上口距离长度较长，通常，支架需要135副左右来组成；这样就可在井下工作面支撑出675平方米的活动空间。根据液压支架的结构特点，其液压操作伐就设在前支架的下方，这些操作伐分为控制支架向上垂直升降的，以及控制支架向水平方向伸缩的。在这里液压支架不仅支撑支护着岩层顶板，而且负责采煤过程中运载溜槽推行前移，以及控制采煤机截煤深度。在液压支架支护出井下工作面狭小空间内，支护设备和行人通道就占据一半多的空间，留下采煤工作面空间就不多了，有运载溜槽、骑在在溜槽上采煤机、采煤机的两个滚筒以及煤壁。所有设备包括支护顶板、液压支架、运载溜槽、采煤机、滚筒和煤壁等六项工作环节，只有每个流程环节工作正常，采煤才能顺利进行。 

    图1中，支撑工作面要求，从上至下排列的液压支架的前支柱均必须遵循一条基准中线，这条基准中线是工作面从上基准点（柱体）起到下基准点（柱体）拉的一条直线，作为保持液压支架整体同步前进的基准线，两侧基准柱是固定点，其余中间支架移动只准接近但不得接触，这样就可保障采煤过程的支架整齐同步和安全行走。 

图2给出可视化工作面采煤流程环节监管系统。首先，采煤机2随着采煤运动而沿工作面移动作业；采煤机上安装机载无线视频发射基站3，该无线视频发射基站3有两个摄像镜头；一个对准上采煤滚筒1取景，另一个对准上采煤滚筒1取景；以保证滚筒与煤壁开采生产环境以及滚筒相邻设备等运行位置状态在无线视频发射基站3的视角之内；在工作面支架中部安装接收基站4，接收基站4接收无线视频发射基站3发出的无线视频信号，接收基站4接收到无线视频信号后通过电缆或者光缆传输到泵站顺槽基站5，泵站顺槽基站5通过光缆接到矿信息化网6的网口，由于泵站顺槽基站5距离矿信息化网6的网口比较远，多采用光缆传输，以保证视频信号的质量；最后信号经过矿信息化网6，通过网络传输到调度室计算机7里的视频采集卡，然后在计算机7中显示出来。 

其中无线视频发射基站3摄取采煤机滚筒割煤生产及相邻设备场景信息，以无线视频发射基站发射频率为0.9GHz~25GHz；传输的距离为直线距离≤500m。接收基站4与无线视频发射基站3相配套使用的无线接收基站，只要满足无线图像发射和相匹配的接收都属于本发明的保护范围。 

井下工作面采煤流程环节见图3，由驱动液压支架1、垂直支撑顶板2、水平支撑溜槽3、采煤机4、截煤滚筒5、工作面煤壁6等六个流程环节组成；其中液压支架1不仅起到垂直支撑顶板2作用，而且起到水平移动推行运载溜槽3的作用。采煤机4骑坐在运载溜槽3上并在溜槽上开行，采煤机4前后安装截煤滚筒5，滚筒旋转与煤壁6接触摩擦，煤壁煤炭就顺利地滑落到运载溜槽3内，被运载到皮带转载点。这些流程环节之间需要严密链接和紧密配合。液压支架与顶板之间机械传动垂直支撑，以及与运载溜槽之间的水平机械行走；采煤机运行与滚筒截煤，煤壁落煤与顶板支护等环节配合直接影响着采煤安全作业。围绕采煤流程环节分析，主要考虑这样两个环节容易引发采煤安全问题；一是液压支架1水平推动运载溜槽3前移的步幅决定采煤滚筒截煤深度安全。二是煤壁6落煤与顶板2支护引发的冒顶的安全问题。 

 采煤与支护过程引发事故都与采煤机滚筒截煤深度有很大关系，而截煤深度与液压支护标线或中线的步幅距离有关，因此控制中线步幅就可控制采煤机滚筒的截煤深度，从而控制顶板支护和采煤而达到安全采煤的目的。 

图中清楚看到，排列整齐液压支架支撑起的采煤工作面，液压支架不仅向上垂直支撑着岩层顶板，而且下部水平推动运载溜槽向煤壁行走；采煤机骑在溜槽上运行，滚筒与煤壁摩擦采下来的煤炭流入到溜槽中。在这个采煤过程场景中我们可以清楚看到液压支架、顶板、溜槽、采煤机、滚筒、煤壁等流程环节构成的采煤过程以及各环节机械配合情况。找出环节中不符合采煤规范的机械动作。 

只要按照地面调度室对井下采煤机采煤过程的视频监管能力，实现了远程可视化工作面采煤机采煤流程环节视频监管，同时实现与采煤流程相关的其他机械设备动作得到了场景进行监管，监管过程消灭了采煤盲区，杜绝了各种采煤违章作业。 可达到预防事故或矿难目的。平时通过远程可视化采煤视频，严格按照规程对采煤机械作业环节中配合不利的因素进行分析，具体找出机械环节中液压支架、顶板支撑、煤壁、滚筒、运载机和采煤机等设备动作互相衔接配合步骤欠缺。平时生产事故及时有效处理就是对可能发生大事故有效预防或有效制止。      

依以下方法安装煤矿井下工作面可视化采煤流程监管系统：

井下工作面采煤过程是这样的，左侧支架群与采煤运载溜槽采用液压传动连接，同时支护着顶板，工作面内支架从上至下沿中线整齐排列，图中只画处4个+，其中工作面上下两端支架柱栓有标准中线，中间支架柱体每次移动均靠近中线且不接触。通常在工作面上端或下端先做好截煤深度煤窝，确定了中线步幅位置（与采煤机截煤深度有关），上端移动位置中线定好后，随之下端移动位置中线也确定了，采煤机滚筒就可采煤了。  

Claims (3)

1.一种远程煤矿井下工作面可视化采煤流程环节监管系统，其特征是：所述的系统包括：上采煤滚筒和下采煤滚筒、采煤机、发射基站、工作面无线接收基站、泵站顺槽基站、煤矿信息化网、地面调度中心和支架群中线；上采煤滚筒和下采煤滚筒位于采煤机上，液压支架以支架群中线为基准一字排列安装，支撑着顶板获得的采煤工作面空间；发射基站安装在采煤机上，并位于上采煤滚筒和下采煤滚筒之间，所述的发射基站包括二个无线摄像仪和无线发射装置，二个无线摄像仪与无线发射装置连接，其中一个无线摄像仪的镜头对着上采煤滚筒取景，另一个无线摄像仪的镜头对着下采煤滚筒取景；在工作面上有工作面无线接收基站；在采煤巷道内安装有泵站顺槽基站和煤矿信息化网；在地面设置有地面调度中心，发射基站通过工作面无线接收基站、泵站顺槽基站和煤矿信息化网与地面调度中心通信。

2.根据权利要求1所述的一种远程煤矿井下工作面可视化采煤流程环节监管系统，其特征是：所述的无线摄像仪是采煤机机载无线视频发射装置和无线摄像头构成，采煤机机载无线视频发射器结合二个无线摄像头完成采煤流程环节信息场景读取，向工作面发出电磁波无线信号，所述的电磁波无线信号是载波信号，将图像信息传递给工作面支架接收基站；工作面支架中安装的工作面无线接收基站收到的电磁波无线信号，通过电缆或者光缆传输到泵站顺槽基站，泵站顺槽基站通过光缆连接到煤矿信息化网网口，视频信号通过煤矿信息化网传输到地面调度中心，所述的地面调度中心为井下调度室或者地面调度室，通过地面视频采集卡，在计算机上实时的显示工作面采煤流程环节工作情况。

3.一种使用远程煤矿井下工作面可视化采煤流程环节监管系统的方法，其特征在于：所述的使用方法：在采煤机上安装两个无线摄像仪，无线摄像仪的无线摄像头始终对着采煤滚筒和煤壁作业方向取景，将采集到的现场图像信息通过电磁波无线信号逐级传递到地面调度中心，位于地面的地面调度中心的计算机上显示现场采煤过程场景； 

根据无线摄像仪传送的摄像画面的清晰程度，对采煤机实施控制，采煤机截煤深度通常有两种630/800mm，工作面液压支架群靠从上至下一条中线作为支架群的标线该标线受采煤机截煤深度的限制，支架群整体移动的步幅也就是630/800毫米；

当滚筒截煤深度为0毫米时，此时滚筒与煤壁不接触，滚筒静止或空转但不截煤碳；工作面的支架、顶板、煤壁、运载机、采煤机设备处在空载状态，采煤工作面环境没有煤尘，滚筒降尘喷水嘴可正常清晰可见，顶板支护正常支撑，瓦斯含量在正常数量级；

当滚筒截煤深度在300毫米之内时，煤壁与滚筒接触摩擦、煤炭滑落及滚筒降尘采煤过程工作正常；采煤工作面场景图象仍可清晰的看到采煤各个环节工作情况，煤炭落下产生的煤尘被滚筒喷水降尘压制住，采煤工作面空气中煤尘和有害气体即瓦斯随通风被带走，图象仍然十分清晰；

当滚筒截煤深度在500毫米时，煤壁与滚筒接触摩擦增大，采下煤炭产生煤尘增大并高于滚筒降尘量，采煤工作面场景图象受扬起煤尘的影响，煤尘的不透明性直接影响视线观察，采煤过程的图像有些不清晰，采煤环节动作还是十分清楚的；采煤灰尘和有害气体也在不断增多，控制降低采煤机运行速度，增大降尘喷水力度，尽快使图像基本清晰；环境瓦斯数值变化基本变化不大；

滚筒截煤深度在630毫米时，煤壁与滚筒接触摩擦进一步增大，采下煤炭产生煤尘高于滚筒降尘量，采煤工作面场景图象受扬起煤尘的影响，煤尘不透明性直接进一步影响视线观察，采煤过程图像有些模糊，采煤环节动作还是十分清楚的；采煤灰尘和有害气体也在不断增多，控制降低采煤机运行速度，增大降尘喷水力度，尽可能保持图像不模糊；环境瓦斯数值变化略有增加；

滚筒截煤深度在大于630毫米时，煤壁与滚筒接触摩擦面积明显增大，采下煤炭产生煤尘远高于滚筒降尘量，采煤工作面场景图象受煤尘严重影响，煤尘不透明性直接影响视线观察效果，采煤过程图像模糊，采煤环节动作只能看到轮廓；采煤灰尘和有害气体大量的增多，照明光线被煤尘遮挡，采煤过程是在缺少照明光线情况环境下获得影像，马上把滚筒截煤深度减下来，快速降低采煤机运行速度，增大降尘喷水力度，尽可能保持图像不模糊；环境瓦斯数值变化略有增加。

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