綜采工作面設(shè)備配套合理性分析

孫彬強(qiáng)++趙軍鋒

摘 要：蔣家河煤礦綜采工作面地質(zhì)條件差、煤層分布不均、較薄且時(shí)有夾矸的情況下，采用了自動(dòng)集成控制系統(tǒng)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。綜采工作面設(shè)備智能化是煤礦機(jī)械裝備發(fā)展的必然趨勢(shì)。綜采工作面智能化不僅有效地降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，減少了資源浪費(fèi)，而且也是實(shí)現(xiàn)礦井安全高效的有效途徑。

關(guān)鍵詞：智能工作面；綜采工作面；遠(yuǎn)程控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）06-0143-01

1 智能化綜采工作面系統(tǒng)集成技術(shù)

綜采工作面集中控制系統(tǒng)主要由KJD30Z型本安型控制計(jì)算機(jī)、KDK8型多功能驅(qū)動(dòng)器、KTK18系列急停擴(kuò)音電話及綜采工作面各臺(tái)礦用隔爆型真空啟動(dòng)器組成。KJD30Z型本安型控制計(jì)算機(jī)與KDK8型多功能驅(qū)動(dòng)器通過(guò)兩根10芯控制電纜連接，連接頭處采用航空插頭連接；從KJD30Z本安型控制計(jì)算機(jī)處引出一根10芯電纜分別引至工作面轉(zhuǎn)載機(jī)頭KTK18（C）型急停擴(kuò)音電話—前刮板機(jī)頭KTK18（C）型急停擴(kuò)音電話—后刮板機(jī)頭KTK18（C）型急停擴(kuò)音電話—工作面10#支架K18KT（B）型擴(kuò)音電話—工作面20#支架K18KT（B）型擴(kuò)音電話—工作面30#支架K18KT（B）型擴(kuò)音電話—工作面100#支架K18KT（B）型擴(kuò)音電話；引出一根10芯電纜分別引至順槽皮帶機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾KTK18（C）型急停擴(kuò)音電話，皮帶機(jī)中部分別采用K18KT（B）型擴(kuò)音電話；從KDK8型多功能驅(qū)動(dòng)器引出6根兩芯電纜至采煤機(jī)啟動(dòng)器合閘回路、前、后刮板機(jī)啟動(dòng)器合閘回路、轉(zhuǎn)載機(jī)啟動(dòng)器合閘回路、破碎機(jī)啟動(dòng)器合閘回路及順槽皮帶機(jī)啟動(dòng)器合閘回路；KDK8型多功能驅(qū)動(dòng)器上方共計(jì)12個(gè)扭子開(kāi)關(guān)，其中一個(gè)為系統(tǒng)總急停按鈕，一個(gè)為控制方式轉(zhuǎn)換按鈕，其余10個(gè)扭子開(kāi)關(guān)均為工作面各臺(tái)設(shè)備就地控制鈕子開(kāi)關(guān)，該驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)模式為一鍵啟動(dòng)綜采工作面各臺(tái)設(shè)備，點(diǎn)動(dòng)為各臺(tái)設(shè)備點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)不能長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行設(shè)備，檢修狀態(tài)為各臺(tái)設(shè)備可點(diǎn)動(dòng)也可長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

2 工作面工作原理

KJD30Z本安型控制計(jì)算機(jī)上可對(duì)工作面各臺(tái)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬顯示，當(dāng)一臺(tái)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，設(shè)備狀態(tài)顏色由其原來(lái)的白色變?yōu)榫G色顯示，表示該臺(tái)正常運(yùn)行，且該臺(tái)計(jì)算機(jī)可對(duì)工作面各臺(tái)設(shè)備開(kāi)機(jī)率、運(yùn)行時(shí)間、開(kāi)機(jī)次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)故障進(jìn)行語(yǔ)音警告，通過(guò)計(jì)算機(jī)上面的打點(diǎn)及語(yǔ)音按鈕也可與工作面其他急停擴(kuò)音電話進(jìn)行通話；當(dāng)將KDK8型驅(qū)動(dòng)器模式轉(zhuǎn)換為自動(dòng)狀態(tài)下時(shí)，按下KJD30z型計(jì)算機(jī)上方的啟動(dòng)按鈕，預(yù)警后即可按照順槽皮帶機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、前刮板機(jī)、后刮板機(jī)、采煤機(jī)順序依次開(kāi)機(jī)，若運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)工作面20#支架處有人按下閉鎖A按鈕，即可將工作面前刮板機(jī)及采煤機(jī)進(jìn)行閉鎖，按下閉鎖B按鈕即可實(shí)現(xiàn)對(duì)后刮板機(jī)閉鎖，且該閉鎖擴(kuò)音電話將在KJD30Z計(jì)算機(jī)上顯示為幾號(hào)擴(kuò)音電話閉鎖[1]。

3 綜采工作面采煤機(jī)控制系統(tǒng)

綜采工作面集中控制平臺(tái)，在該平臺(tái)完成對(duì)綜采工作面的采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、順槽皮帶輸送機(jī)和視頻系統(tǒng)等設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，這在一定程度上可以減少綜采工作面的勞動(dòng)人員數(shù)量，降低因誤操作引起的事故發(fā)生率。因此，開(kāi)發(fā)綜采工作面集中控制系統(tǒng)對(duì)煤礦自動(dòng)化建設(shè)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)具有與工作面設(shè)備綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)接口、運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)集中自動(dòng)化控制，單獨(dú)啟停，順序關(guān)聯(lián)啟停，通過(guò)采集到的設(shè)備數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)行情況起到監(jiān)測(cè)功能。

4 綜采工作面的順槽監(jiān)控中心

通過(guò)順槽主控臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工作面設(shè)備的集中控制。在設(shè)備列車(chē)的控制系統(tǒng)上，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面所有生產(chǎn)設(shè)備的全面控制，啟動(dòng)工作面生產(chǎn)自動(dòng)控制程序，實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)行。在設(shè)備列車(chē)的控制系統(tǒng)上對(duì)工作面生產(chǎn)設(shè)備的控制功能有[2]：

（1）單設(shè)備啟停功能，包括刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、泵站等。（2）順序開(kāi)機(jī)功能，啟動(dòng)順序如下：皮帶機(jī)-破碎機(jī)->轉(zhuǎn)載機(jī)->刮板機(jī)。（3）順序停機(jī)功能，停機(jī)順序如下：刮板機(jī)->轉(zhuǎn)載機(jī)->破碎機(jī)->皮帶機(jī)。（4）啟停跟采煤自動(dòng)化功能，即控制系統(tǒng)根據(jù)采煤機(jī)的位置來(lái)自動(dòng)進(jìn)行液壓支架的升、降、移動(dòng)作。

5 綜采工作面的地面監(jiān)控系統(tǒng)

地面監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)工作面實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控及一鍵啟停控制。地面監(jiān)控系統(tǒng)將綜采工作面采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)在地面調(diào)度指揮中心對(duì)綜采工作面設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)以及各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示等，為井下工作面現(xiàn)場(chǎng)和地面生產(chǎn)、管理人員提供實(shí)時(shí)的井下工作面生產(chǎn)及安全信息；同時(shí)實(shí)現(xiàn)在地面調(diào)度指揮中心對(duì)綜采工作面三機(jī)、支架自動(dòng)跟機(jī)的一鍵聯(lián)合啟停功能。地面數(shù)據(jù)中心將綜采工作面的采煤機(jī)主控計(jì)算機(jī)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)在地面調(diào)度指揮中心對(duì)綜采工作面設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)以及各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示等。

6 結(jié)語(yǔ)

蔣家河煤礦采用了自動(dòng)集成控制系統(tǒng)，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。綜采工作面智能化有效地降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，減少了資源浪費(fèi)，是實(shí)現(xiàn)礦井安全高效的有效途徑。

參考文獻(xiàn)

[1]高士崗.薄煤層自動(dòng)化無(wú)人工作面開(kāi)采[J].科技信息，2009（33）：355.

[2]牟海強(qiáng).礦用智能型設(shè)備的應(yīng)用及發(fā)展[J].甘肅科技縱橫，2004（5）：42.