一、矿井及工作面概况
澳思达煤矿位于澳大利亚新南威尔士州，是兖矿集团海外收购矿井。矿井主采煤层为格雷塔煤层，厚度为4.5～7.5m。矿井原采用4.0m大采高综采进行回采，丢煤严重，导致因煤炭自然发火而工作面封闭停产和关井。兖矿集团收购该矿井后，对其进行了系统改造，采用综放工艺进行回采。
改造后的首采工作面为A1综放面，工作面开采格雷塔煤层，煤层厚度为6.0～6.5m。格雷塔煤层向上直到泊尔顿煤层之间为厚6～20m的地层，含薄砂岩/粉砂岩夹层、中等层状碳质粉砂岩、中等层状砂岩并间以碳质/煤丝，属于直接冒落层，泊尔顿煤层上覆塞斯纳克(Cessnock)粉砂岩，厚度在30m以上。
工作面机采高度为2.9m，采放比为1：(1～1.2)。工作面选用EL-2000型采煤机、PF6型封底式前部输送机、PF5型开底式后部输送机、PF6／1342型转载机、SK11/18型破碎机。工作面中部支架为2-LEG-SHILED-1800/3500-971T两柱掩护式低位综采放顶煤液压支架，端头支架为配套研制的左右分离迈步式回采巷道成组支架。
澳思达煤矿综放工作面的远程数据通讯控制系统主要由井下安装的光缆将各种信号传输到地面安装的网络服务器，再由服务器将信导传输到各个监测网点。在地面的主机电脑上，可以实现工作面各设备的参数设定和调整，然后数据通过光缆传输到井下工作面的主机电脑(CME)。该通讯控制系统实现了对采煤机、液压支架、前、后部刮板输送机、泵站、运输机、转载机等设备运行的实时监测，并可对设备的运行状况进行控制和干预。
二、支架与采煤机联动的自动化控制
支架与采煤机联动的自动化控制是随采煤机割煤行走位置的变化来控制全工作面各支架依次动作，实现自动过程的程序控制。自动程序。控制有如下功能：随采煤机的切割，提前3架自动收回采煤机行进前方的支架护帮板；随采煤机的切割，自动完成降架、拉架、升架、伸护帮板、推溜等动作。
三、采煤机自动记忆割煤技术
工作面采煤机、液压支架和前、后刮板输送机的全自动化生产运行由工作面自动控制系统(PMC-R system)配合完成。在工作面自动控制系统中可以对采煤机割煤参数自动记亿，并根据记忆或人工设置信息，自动控制采煤机摇臂及滚筒位置，以实现自动控制采高，自动割平顶、底板，以及自动控制煤机的进刀尺寸，并控制支架与输送机的协调移设。
1.自动割煤控制参数
工作面自动割煤需要根据煤层地质信息和技术信息，控制采煤机的割煤参数。澳思达煤矿工作面自动控制系统需要控制的参数有：
（1）工作面倾向倾角(AFT)；
（2）工作面走向倾角(FAT)；
（3）煤块破碎器角度；
（4）滚筒高度；
（5）采煤机位置。
实现采煤机的自动割煤，就是建立前4个参数与采煤机位置的函数关系。工作面自动控制系统根据这些参数，结合不同的割煤方向，每隔0.1m自动调整滚筒位置，以满足生产工艺对割煤高度和深度等的要求。
上述采煤机自动割煤所需参数，可以人工输入或编程实现，由于工作面地质及生产条件的复杂性，使得这种人工实现具有一定的局限性。工作面自动控制系统中提供的采煤机割煤参数自动记忆功能，可把生产中的信息存储起来，作为下一次割煤的控制信息，或作为对原有控制信息调整时的参考数据。
2.工作面煤机自动割煤控制
在工作面自动控制系统中，把采煤机割煤的所有动作控制要求预设成“一批”任务(sheare，running batch，SRB)，由自动控制系统控制采煤机自动完成该“批”任务，即实现了采煤机割煤的自动控制。在SRB中，煤机各动作是煤机位置的函数，自动控制系统根据支架和前部刮板输送机上的煤机定位装置的监测信息，来控制采煤机、支架和前、后部刮板输送机的各项动作。
采煤机有两种SRB运行方式：人工模式(manual mode)和连续模式(serial mode)。
在人工模式下，由人为控制来完成SRB要求的各项动作任务，而在连续模式下，则由自动控制系统自动控制采煤机完成SRB所要求的各项动作任务。采用SRB连续模式时，必须满足以下两个条件：①需要开启煤机定位监测系统；②开启煤机状态监测系统，实时向自动控制系统反映煤机的各项状态信息。
采用SRB连续模式后，对自动采煤系统的运行有两个重要的控制操作：初始启动(newstart)和重新启动(restart)。
当自动采煤系统第一次启动时，或断电后重启时，要采用“newstart”方式开始工作。这种情况下，自动控制系统将重新初始化SRB的动作信息，并启动系统工作。
在自动采煤系统处于处理SRB的中间状态，由于一些原因，工作被打断（中断）时，需要采用“restart”方式开始工作。这种情况下，自动控制系统不改变原设定的SRB，只是接着前面的任务继续工作。
当采煤机割通端头煤后，需要采用人工中断的方式打断SRB的执行，人工控制完成端头进刀后，需把采煤机重新停在SRB被打断时的位置，然后采用“restart“方式，重新开始工作。
四、放煤工艺的自动化控制技术
自动化放煤工艺的工作流程如下：
1.开启1个放煤口共1组支架依次向前放煤
当采煤机由机头向机尾割煤，移架至8架时，放煤由4架向机尾方向开始依次向前放煤至机尾82架；当采煤机由机尾向机头割煤，移架至78架时，放煤由82架向机头方向开始依次向前放煤至机头4架。
2.开启1个放煤口共3组支架依次向前放煤
当采煤机由机头向机尾割煤，移架至8架时，放煤由4架开始→5架在4架放煤三分之一时间后开始放煤→6架在5架放煤三分之一时间后开始放煤，依次类推各架放煤均滞后前架三分之一的总放煤时间依次向前放煤推进至机尾82架；当采煤机由机尾向机头
割煤，移架至78架时，放煤由82架开始→81架在82架放煤三分之一时间后开始放煤→80架在81架放煤三分之一时间后开始放煤，依次类推各架放煤均滞后前架三分之一的总放煤时间依次向前放煤推进至机头4架。
如果移架速度大于放煤速度可以同时打开2个或多个放煤口，实现分组单轮顺序放煤。
五、工作面煤流自动平衡监控技术
放顶煤工作面受采煤机割煤速度和打开放煤口数量变化的影响，运输设备的负裁波动往往较大，若工作面产量较大时，易形成运输设备处于超载状态，将影响设备的安全与稳定运行，例如，刮板输送机的超载将严重影响输送机的正常运行及链条的使用寿命。为保护运输设备的安全运行，保证生产系统的稳定可靠，需要对运输系统的负载情况进行监测，协调运输与落煤量的关系，并在必要时采取措施保护运输设备不被损坏。
在澳思达煤矿Al工作面，为保护工作面运输设备，实施了工作面煤流监控技术，即采取了多种监控技术措施以防止设备超载带来的损害。主要有CME实时监控、转载机出料口监控、转载机和破碎机的温度监控、采煤机速度监控及支架放煤量控制等措施。
Al工作面运输系统煤流控制技术的主要实施方法如下：
1.在CME上设定转载机的过载电流：
（1）转载机的电流大于额定电流的50%，并维持10s时，CME将停止前部输送机的运转。
（2）转载机的电流大于额定电流的55%，并维持10s时，CME将停止支架的自动放煤动作。
（3）转载机的电流大于额定电流的60%，并维持10s时，CME将停止后部输送机的运转。
2.在转载机出料口设置机械限流装置，即在转载机溜槽内部安装挡煤板，限制煤流量。
3.在转载机和破碎机的液力偶合器上安装有物理易熔塞和温度检测开关。当转载机或破碎机过载时，液力偶合器的温度上升，当温度上升到140℃时，物理易熔塞首先融化，当温度继续上升到160℃时，温度检测开关动作，破碎机或转载机断电停止运转。
4.设定煤机自动牵引的速度为6m/min。
5.设定支架自动放煤的架数为单架放煤。
六、前、后部输送机的自动推拉控制技术
1.推移前部输送机
工作面前部输送机的推移步距为0.8m，弯曲段长度不小于25m。
采煤机采用端部斜切进刀双向割煤，前部输送机的推移顺序为：
（1）随着采煤机正常割煤，滞后移架25～30m，顺序推移输送机。
（2）当采煤机在机头段进刀到23架后，开始将输送机的剩余部分连同输送机机头全部推向煤壁。当采煤机回头割完三角煤下行割煤后，从机头开始按照推溜要求顺序向下推溜；工作面两头进刀段，按照输送机弯曲段和进刀的要求设定正常割通时推溜的位置。
（3）当采煤机下行割透下端煤壁，并反向进刀至63架时，将输送机的剩余部分连同机尾全部推向煤壁。当采煤机回头割完三角煤至63架时，自机尾开始顺序向上推溜，进入下一循环。
2.拉移后部输送机
工作面后部输送机在支架前移后处于放煤位置。待循环放煤工序结束后，将后部输送机按割煤方向滞后放煤口10～15组支架自下而上（或自上而下）拉移一个步距。
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