陕西涌鑫矿业有限责任公司
1综采工作面的设计原则
收集，装载，运输，是所有综采工作机械化的基矗在21世纪，大型现代矿山的产量和工作量都很高。目前综采高产发展趋势看,设计高效综采工作面长度增加,需求面更深的截面可以切割无烟煤、提高容量机器速度。作为对这些要求的回应，对于综采系统设计考虑了以下原则。（1）机械设备的选择主要是满足先进技术，生产可靠设备，增加发现多样化设备的可能性，提高效率和效率。同时，不同的设备必须相互兼容，保证运输运输将是安全的，并增加交通枢纽的缓冲能力，以达到供应平衡并充分利用收集的好处。（2）为区域工作表面的快速连续开采创造条件，增加工作表面的工作时间，减少移动量，并保证快速移动。同时要加大工作速度、增大弯曲巷道,特别是通过渠道,充分利用连续采煤复合顶板完整性,利用道路通车条件,以保证表面需更换工作。（3）对于辅助运输系统，需要简单、不那么狭窄、快速和方便地将人员转移到工作场所，作为提高工作场所生产能力的重要因素，并在街头得到保证。
2综采工作面主要装备的智能化系统
a)MG750/1900-GWD型采煤机使用进风顺槽配套的远程控制箱控制，通过数据通讯线将远程控制箱与工作面采煤机相连接，通过控制箱对采煤机进行远程控制操作，包括对煤机运行方向、运行速度进行控制，对牵引电机电流、摇臂高度进行监测；同时采煤机远程控制箱与SAM（支持自动思维）自动化集控中心通过RS-485通讯线进行连接，天玛控制中心通过各类传感器对工作面采煤机相关数据进行监测和收集，并通过光缆将数据传输到9号煤层七采区一配电室，转至地面调度中心；b)液压支架控制器。大采高工作面支架系统采用天玛SAC（支持自动控制）电液控制系统，每架支架安装有立柱压力传感器、行程传感器、倾角传感器、红外接收器；支架与支架之间使用架间线串联，每隔3架安装一个隔离耦合器和电源箱，每隔6架安装一个综合接入器及视频摄像头。通过工作面端头架处的信号转换器，将工作面每架支架的数据信息及视频信息传输到进风顺槽的监控主机上，实现实时监测监控，再由监控主机通过光缆传输到9号煤层七采区配电室，最后通过环网传送到地面调度中心；c)综采自动化设备。井下自动化监控中心使用单独的127V综保供电，与MG750/1900-GWD采煤机远程操作箱连接，实现了对工作面采煤机运行状态的在线监测监控，能够进行远程监测、控制和故障预警，通过与支架电液控制系统连接实现工作面支架成组运行（成组拉架、推溜、开柱、降杆、收护帮板等），自动取机运行动作（支架自动执架、推溜、升柱、降尘喷雾等），支架预警，支架动作中急停、闭锁、停止等功能，实现了顺槽监控中心对工作面支架的控制、实时监测和信息上传。通过与大齐语音通讯系统的连接，实现对工作面破碎机、转载机的启动预警，工作面沿线急停闭锁，顺槽皮带保护系统预警，故障显示和皮带沿线急停闭锁；d)综采设备视频自动跟踪监测装置。工作面安装天玛SAM自动化集控摄像头，每6架安装1个摄像头，共22个，能够实时监测采煤机运行状态和生产情况。天玛自动化系统摄像头将采集到的视频信息传输到进风顺槽天玛集控中心，再由集控中心通过通讯光缆传到9号煤层七采区配电室的交换机上，再由井下环网将实时监测到的视频画面传至地面调度中心；e)顺槽集中控制与工作面通讯网络。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆顺槽使用大齐KTC118.1矿用本安型控制台，分别控制工作面沿线和顺槽皮带沿线两路通讯，工作面每6架安装1部KIC-118.2型语音电话，共22部；皮带每100m安装1部KTC-118.4型语音电话，共16部。每部电话之间通过七芯通讯线相互串联，可实现工作面通话、预警、打点、急停功能。
3智能化综采工作面实现的主要功能a)支架中部跟机。所有液压支架全部配套SAC电液控制系统，数据通过CAN总线通讯，命令通过人机交互界面实时对支架动作进行控制，以SAC电液控制系统为核心，依托采煤机红外线位置监测、视频探头、多种传感器等监测监控装置，工作面液压支架跟随采煤机割煤自动执行升降、推移、补压和喷雾作业，实现了支架跟机作业自动化。以工作面支架为参照单位，主要参数现场固定说明如下：煤机身长12架，跟机移架距离7架，跟机推溜距离15架，跟机收护帮距离10m，移架范围1架，推溜距离10m，收/伸缩梁6架，移架范围1架，推溜范围10架，伸缩梁1架，跟机伸护帮在自动移架过程中联动；b)三机一键启停。将三机设备接入KTC118型通讯控制系统，配合工作面视频监测设备，可以实现对工作面设备的一键启停功能，通过数据共享，实现设备间的相互连锁控制功能，从而实现对工作面三机的集中控制和监测；c)远程控制。通过地面与井下监控中心的光缆连接，调度中心通过控制操作台对采煤机和液压支架实现远程控制。另外，辅以井下支架煤壁摄像头，可实现对井下采煤机和液压支架的远程控制；d)全巷道语音通讯功能覆盖。顺槽及工作面分段装设了KTC118型语音通讯设备并带有急停闭锁功能，实现了全线通讯畅通，方便人员实时联系和指挥。沿线闭锁功能可以保证在紧急情况下实现设备的停止，进一步为安全生产提供了保障；e)工作面视频监测实时传输。在工作面加装视频监控设备，实现了对整个综采作业区设备的全程实时视频监控、视频信息共享。通过井下百兆工业环网将视频画面上传至地面队组、调度室等，可以看到井下的实时作业情况，及时了解生产动态，为调度指挥提供了决策依据；f)工作面支架压力自动补偿功能。电液控制系统的应用和乳化液自动补液功能的实现，保证了支架能够实时检测支护压力的变化，压力不足时自动补压，保证达到足够的初撑力，支护质量显著提高，减小了煤帮压力，减少了滚帮煤带来的安全隐患；g)瓦斯浓度与采煤机速度联动控制。在工作面机头、机尾处安装瓦斯传感器，将采集的瓦斯数据通过以太网实时发送到顺槽监控中心，实现与采煤机速度的动态连接，由采煤机监控主机根据瓦斯变化控制采煤机速度，有效减少生产过程中的瓦斯超限现象。
4结论
通过对开元公司首个综采自动化工作面技术、装备基本情况以及实现的主要功能的介绍，说明了各技术、设备的作用和相互间的配合关系，同时提出了使用中发现的问题及对应办法。该系统可集中控制工作面设备，通过视频监视系统可对主要综采设备进行实时监控，节省了大量的人力资源，大大降低了员工的劳动强度，提高了矿井信息化管理水平，确保了矿井安全生产，对同行业其他自动化工作面有一定的参考意义。
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论文作者:杨转运
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
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