国家能源集团神东生产服务中心 内蒙古自治区 017010
摘要：网络技术实现了采煤机重复记忆割煤、支架自动跟机拉架、远程干预等，大大降低了工人的劳动强度，实现了较高程度的自动化生产。
关键词：综采工作面；搬家倒面；网络技术
前言
在以往的综采作业面搬家倒面作业中多选用轨道平板车或蓄电池机车牵引无极绳的方法。这种搬家倒面方式不仅运输环节较多且操作复杂，作业安全系数偏低，一次搬家倒面作业不仅耗时长且效率低下，对矿井生产的有效衔接造成了严重阻碍。
1工程概述
A矿1320回采面位于井下1300采区东部，为矿井大采高回采面，其北部为1321待采作业面。现阶段，1320回采面即将回采完毕，需要将回采设备搬家倒面至1321回采面，进行下阶段回采作业。1321回采面位于1320回采面北侧，西部为1300采区三条大巷，东部为下阶段采区。作业面设计长度1000m，切眼长度150m，煤层倾角-4°~3°，需掘设内外切眼、进风巷与副巷等几条巷道。开切眼内共布设采煤机与刮板运输机各一台，支架94个，支架使用后退式布设方式。表1和表2分别为各巷道设计参数与搬家倒面设备安装作业量参数。
2设备运输与安装
此次搬家倒面运输方式采用“无轨胶轮车运输为主，轨道运输为辅”的方式，考虑到回采面巷道宽度、设备质量和底板倾角等影响要素，设计选用型号为WC40Y的无轨胶轮车充当运输工具。其长宽高尺寸分别为9500mm、3500mm和1580mm，车重26t，最大载质量为40t。胶轮车整体采用中央铰接式结构，运行动力由柴油机提供，其运行额定功率为220kW，转速为2200r/min，传动方式采用静液压传动，四轮驱动。运输作业时，内外最小转弯半径分别为2700mm和7000mm，离地间隙最小为300mm，最大爬坡度为14°。使用无轨胶轮车进行运输，其运输巷道必须满足其运行要求，这就需要对原巷道进行改造。具体内容包括：撤除1320运输巷与采区东回风巷交叉点和1400采区进风巷与1300采区东回风巷交叉点处的两座风桥，并设置拐角；在1320运输巷与东回风巷交叉处和1321副巷与开切眼交叉处设置胶轮车调头区，其拐角留设面积不得小于3.5m×3.5m；1321作业面开切眼掘设时，应提前30m增宽开切眼断面1500mm，以确保为采煤机安装留设空间；更换3号支架与93号支架顶梁与掩护梁，并在1320运输巷与东回风巷交叉处提前布设支架组装平台并对前后巷道顶板进行改造。此外为确保胶轮车安装的同时对胶带运输装置和各类管道进行同步安装作业，应当在下采区进风巷内布设绞车以满足胶带运输装置和各类管道的安装作业需求。
3作业面搬家倒面路线
液压支架搬家倒面路线：1320回采面→1320运输巷→东回风大巷→1321回采面副巷→1321回采面开切眼。刮板运输机搬家倒面路线：1320回采面→1320
运输巷→东回风大巷→1321回采面副巷→1321回采面开切眼。
采煤机搬家倒面路线：1320回采面→1320运输巷→东回风大巷→1321回采面副巷→1321回采面开切眼机头处。
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4搬家注意事项与安全管理
4.1搬家注意事项
a)液压支架等大型设备挪移时应配合单体支柱，所用单体支柱下面必须垫有厚度不低于10mm的木板，以避免单体倾斜时伤到作业人员；b)对支架初撑力进行合理的分析与确定，同时单体注液后应支护可靠，以避免发生倒柱事故；c)作业人员应时刻高度戒备，使用单体顶架前先发出警告。同时使用单体液压支柱辅助液压支柱调向时，支架周围最多留2人配合作业，其余人员应撤离至10m以外；d)支架调向完成后，应及时对单体卸压，并将单体挪移至不影响施工作业的安全地点。
4.2安全管理
a)预测地质结构变化。地质结构是影响综采作业效率的关键要素，作业时必须通过实时探测对作业面前方地质条件的变化情况予以掌握，从而为回采作业的开展提供有力指导；b)增强对井下涌水量和地表沉陷区的观测，及时掌握有关涌水量的变化情况及相邻矿井开采情况，了解采空范围和积水现状，防止越界开采的情况发生，避免由于巷道贯通引起的老空积水涌入工作面；c)在回撤过程中应对瓦斯等有害气体的涌出和顶板淋水、煤层渗水等现象进行实时监测，一旦发现异常现象应立即向调度室汇报，由调度室安排专人进行检查和治理；d)做好防治措施。由于回撤作业时存在各种不安全因素，因此必须严格依照安全规定进行轨道铺设、绞车安装、设备固定等工作，避免作业时发生挤碰、掉轨或跑车事故；e)加强定期培训。通过定期的业务培训，增强井下作业人员的理论水平和综合素养，确保其能更好地认识到破碎顶板治理的重要性，熟练掌握相关工艺，提升作业的安全性。
5综采工作面自动化控制技术体系构建
以实现综采工作面生产可视化、控制远程网络化、信息共享化、常态作业无人（少人）化、安全标准化、企业效益最大化为目标，以采煤机记忆截割、液压支架跟机作业自动化及与围岩耦合智能控制、综采设备联动控制机电设备运行工况智能监测控制以及可视化远程监控为基础，以生产系统自动化控制软件为核心，建立综采工作面“无人操作、有人巡视”的自动化无人开采生产模式。综采工作面自动化控制技术体系主要有综采工作面装备选型设计与配套方案优化、综采工作面装备自动化控制技术、综采工作面“三机”故障诊断系统与信息化控制技术三大部分组成。前两部分技术较为成熟。综采工作面“三机”故障诊断系统与信息化控制技术采用信息化控制技术，搭建综采工作面远程监控系统平台，对综采工作面关键设备及工况进行远程监视、“三机”联动控制、故障诊断、保护和联锁，完成割煤、推溜、移架、装煤、拖缆和运输等自动化生产流程，实现综采工作面少人化、无人化开采，确保井下生产安全、高产、高效。
5.1采煤机工况的信息诊断
机载传感器采集况信息，并实现采煤机工况信息向运输巷控制器的远程传输。采煤机机载控制器PLC与运输巷集控中心的控制器PLC之间的通信采用异步通讯的方式，运输巷集控中心的PLC为主站，采煤机机载控制系统的PLC为从站，保证综采成套装备智能控制系统的可靠性和实时性。运输巷控制系统接收采煤机工况信息，并过滤、解析和判断。
5.2液压支架工况信息诊断
利用电液控制系统对液压支架总体监控。支架运行状态包括支架运行时的传感器参数和传感器状态，并由支架电液控主机向运输巷集控中心报送支架运行时的故障信息。支架运行状态参数主要包括支架传感器参数、支架动作参数、支架故障报警参数，对传感器进行动作编码，通过优先发送正在发生变化的传感器值及时判断故障信息。
5.3输送装备故障诊断系统
由运输子系统对各设备故障数据进行采集、显示和报警。联锁自动模式下运行时，运输子系统中各设备必须严格按照逆煤流方向顺序启动，并且每台设备启动前均需首先自检故障，并延时报警提示。
结束语
通过这些方式，使煤矿综采工作面设备安装拆除质量和效率得到保证，更好地满足企业实际生产需要，为企业的可持续发展打下良好基础。
参考文献：
［1］王丽军.煤矿综采工作面设备安装工艺的优化［J］.机械管理开发，2016(8)：78-80.
［2］杨峰.煤矿综采工作面设备安装拆除现状及改进方法［J］.内蒙古煤炭经济，2018(2)：67-68.
论文作者:郭嘉川
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/7
标签：作业论文; 工作面论文; 支架论文; 采区论文; 胶轮论文; 巷道论文; 工况论文; 《防护工程》2019年9期论文;