神木汇森凉水井矿业有限责任公司 陕西榆林 719319
摘要：在煤炭生产过程中综采工作面采煤作业是其中极其重要的一大环节，煤炭生产企业应当切实将安全生产作为基本原则大力提高工作面作业的自动化程度，以保证矿井的安全生产。现代煤炭生产企业自动化采煤工作面基本采用综采及综放技术，并得到了非常广泛的应用。在比较高效的自动化工作面系统中往往涉及到多电压输出的大功率新型移动变电站、隔爆组合开关、计算机安全监控及通讯系统等相对较新型的设备。所以煤炭生产企业应当通过采用新的技术与新的设备提高采煤效率以及安全性。
关键词：自动化；综采工作面；安全生产
1 综采工作面自动化技术概述
综合机械化采煤工作面在自动化技术应用方面主要体现在工作面三机（ 破碎机、转载机、工作面运输机） 集中控制技术、液压支架电液控制技术、采煤机记忆自动割煤技术、煤机支架联动技术、工作面运输机负载自动控制、设备工况监测和故障诊断技术等方面。随着煤炭开采技术的不断发展，这些技术已逐渐趋于成熟。采煤机由过去的液压牵引发展为现在的交流变频电牵引；工作面运输机由原来的双速电机起动逐渐的发展为现在的 TTT 软起动和变频电机软起动；液压支架由原来的手动控制发展为电液控制；如今采、运、支机械微机监控、故障诊断和支架压力监控微机技术也正在综采机械化采煤工作面得到了有效的应用。综采工作面生产过程自动化技术的开发和应用取得了十分可喜的成绩。
2自动化综采工作面系统的组成
2.1自动化工作面系统的组成
自动化采煤工作面主要包括计算机、自动控制、电液控制、传感器、设备工况的检测以及故障的诊断等多种自动化技术。机械化采煤设备比较多，有很复杂的技术，主要包括煤岩分界以及自动采煤技术、刮板输送机的直线推进技术等。
2.2自动化系统的功能以及目标
通过建设自动化采煤系统大大提高了综合作业面的安全性，与此同时在一定程度上降低了采煤工人的劳动强度，提高了工人的工作效率。自动化系统的计算机技术实现了各个设备间的数据传输以及通讯系统的双向沟通，能够充分确保各项工作的顺利进行。在自动化系统中将所有相关的技术参数，比如冷却水量、电动机的电流、温度、位置及速度等进行监控使工作人员对工作面的实际情况予以及时了解掌握，同时真正实现信息的共享。自动化工作面系统能够促进综采工作面自动化的发展，减轻工作人员的劳动强度，并且促进工作效率及安全性的提高。
3 自动化技术在综合机械化采煤设备上的应用
3.1 自动化技术在采煤机上的应用
电牵引采煤机的出现极大地提高了综采工作面自动化程度。自二十世纪 70 年代，美国 JOY 公司研制成功了 1LS 多电机横向布置直流电牵引采煤机之后，德国、英国、日本研制的电牵引采煤机也相继诞生。我国电牵引采煤机的研发在消化吸收国外引进采煤机技术的基础上，进行了二次开发，拥有了许多具有自主知识产权的换代产品，在我国煤矿综合机械化采煤工作面，国产采煤机已经占据主导地位，完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现。到目前为止，国内各采煤机生产厂家均对交流电牵引采煤机进行了大量的研究开发。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆上海分院研制的 MG 系列电牵引采煤机已形成9 大系列共几十个品种；太原矿山机器厂与上海分院合作，将 AM500 液压牵引采煤机改造成 MG375/830 －WD 型交流电牵引采煤机后，又与兖州矿业集团合作，研制成功了 MGTY400/900 － 3．3D 型交流电牵引采煤机；鸡西煤机厂与上海分院合作将 MG2 ×300 － WD 型液压牵引采煤机改造成 MG300/360 － WD 型交流电牵引采煤机后，又开发了 MG200/463 型、MG400/985 型交流电牵引采煤机；辽源煤机厂与邢台矿业集团合作研制成功我国首台应用电磁转差离合器调速技术的MG668 － WD 型电牵引采煤机；无锡采煤机厂与中纺机电研究所合作，研发成功国内首台应用开关磁阻电机调速技术的 MG200/500 － CD 型电牵引采煤机。上海天地科技股份有限公司上海分院研发生产的 MG750/1815 － WD 型、MG750 /1915 － WD 型交流电牵引采煤机等都在国内各采煤工作面得到了很好的应用。
3.2 自动化技术在工作面液压支架上的应用
电液控液压支架是自动化技术在液压支架上的一个典型应用。在液压支架电液控制系统技术的研发中，美国、德国等国家走在世界前列，其液压支架电液控制技术配置有故障诊断预警装置，可实现液压支架与采煤机、刮板输送机联动和远程控制。我国研制液压支架电液控制系统起步较晚，从 1995 年研制成功第一台全工作面液压支架电液控制系统以来，相继有多种型号的电液控制系统液压支架问世。但多数系统还尚处于单架和成组程序控制的初级阶段。近几年来随着开发研制工作的不断深入，郑州煤矿机械集团有限责任公司通过与德国 DBT 公司、帝芬巴赫公司等的合作，将国外先进电液阀与本公司生产的液压支架配套，率先在晋城煤业集团投入使用，完全达到了设计要求，先后有晋城、神华等煤业集团 6个综采工作面近800架电液控制液压支架投入使用。先后投入使用的ZY4400 /9 /21薄煤层刨煤机工作面电液控制液压支架、ZY8640/25． 5/55型国产化大采高掩护式液压支架这两种支架整体性能已达到世界先进水平。该公司设计制造的中国神华本土化电液控制液压支架 ZY7600/22 /45、世界最高（6.2m）的两柱掩护式电液控制液压支架 ZY9400/28/62 整体性能达到世界先进水平。北京天地玛珂电液控制系统有限公司设计制造的 SAC 型ZF21000 /25 /45D 四柱式放顶煤液压支架电液控制系统于2012年年末在伊泰京粤酸刺沟矿业综采工作面投入使用，无论是使用还是诊断维修都非常方便，其整体性能完全可以达到世界先进水平。
3.3 自动化技术在工作面运输机上的应用
长壁工作面输送机既是运煤设备，又是采煤机的运行轨道。随着工作面加长和运煤量增大，工作面输送机链的直径、槽宽也相应增大。德国生产的 MTA － 42－ 3 × 1000 型可弯曲刮板输送机，最大功率 2250kW（ 3× 750kW ），中部溜槽宽已达 1342mm，采用直径为423mm 的双边链，运输能力可达 4500t / h。起动方式原多数选用双速电机起动，现在已发展为调速型液力偶合器或 CST 系列调速起动，TTT 调速型液力偶合器起动及变频电机变频调速起动以实现刮板输送机的软启动。通过监测刮板输送机电机负荷情况，对采煤机牵引速度进行自动干预，如负荷较大时，为防止过载压死刮板输送机，限制采煤牵引速度；负荷较小时，可允许采煤机有更快的牵引速度。刮板输送机电流信号可通过组合开关或刮板输送机控制系统向采煤机控制系统传输，采煤机接收到控制信号后自动调整牵引速度。
结束语
综采工作面使用自动化控制技术，可以大幅度提高煤炭生产效率，充分保证生产工作人员的人身安全，是当代煤炭生产不可或缺的一项技术。同时，我国煤炭企业应充分考虑自动化系统的使用现状和存在的问题并在此基础上更加深入地进行探索和研究，不断提高和优化自动化技术在综采工作面的应用范围。
参考文献：
[1]魏忠臣.自动化技术在综采工作面的应用[J].内蒙古煤炭经济，2014
[2]贾建伟.浅析自动化技术在综采工作面的应用[J].技术与市场，2014
论文作者:王超
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/28
标签：工作面论文; 技术论文; 支架论文; 液压论文; 采煤机论文; 输送机论文; 交流电论文; 《基层建设》2017年第33期论文;