SAP型智能集成供液系統在鮑店煤礦的應用

李 博，徐明星

（山東兗礦集團鮑店煤礦，山東 濟寧 273500）

1 SAP型智能集成供液系統簡介

1.1 系統的組成和結構

SAP型供液系統是工作面智能集成供液設備，包括泵站自動化控制系統、乳化液自動配比系統、多級過濾系統、自動化控制模塊、乳化液自動配比系統、生產設備運行狀態數據記錄模塊。該系統由泵站、液箱、控制裝置、多級過濾裝置四大部分組成，其中多級過濾裝置是在綜合分析了煤礦使用現場條件和供液要求的基礎上，專門配置的用于供液過濾的裝置，該裝置的組成主要包括進液過濾裝置、回液過濾裝置、高壓過濾器和進水過濾站。

1.2 系統的功能特點

1）合理有序的控制模式：泵站的啟停分為單控、多控、聯控三種方式。泵站分為主泵、次泵、備泵，SAP型供液系對三種泵站進行分組分類控制，實現泵站的輪流運行，有效提高泵站的利用率，有效延長泵站的使用壽命和更換周期。并且該系統能夠自動分析各泵站的運行數據，有效避免了泵站帶病運行，有效較少了泵站故障率，較好地避免了設備事故。

2）泵站的各個關鍵用油部位設置了油溫、油壓、油位傳感器，可及時檢測關鍵點的潤滑和冷卻狀態。通過該傳感器可以及時發現并預防缺油問題導致的設備故障。

3）多級過濾裝置的應用有效地保障了供液的清潔程度，避免了液壓系統由于供液污染導致的損壞或事故。采用進液過濾、回液凈化、高壓過濾的多級過濾模式以及回液自動配比保障供液的清潔。

4）智能監控功能通過探測器、傳感器、檢測儀檢測各部件的運行狀況，發現問題及時自動采取應急措施。如爆管保護功能在膠管爆裂時立即實現智能停泵停機。

5）配備監控主機，對系統的運行數據及時記錄、分析并保存共享。

2 工作面設備配置情況

鮑店煤礦5312 綜放工作面采用傾斜長壁綜合機械化放頂煤采煤法。工作面具備完整的智能化操作系統，系統由多個獨立的子系統集成。工作面配置乳化液泵三臺（型號為BRW315/31.5），兩用一備，裝備三泵兩箱；選用BPW315/16型乳化液泵三臺，兩用一備，裝備三泵兩箱，工作面采取遠距離供液方式。乳化液泵型號為BRW315/31.5，技術參數如表1所示。

表1 乳化液泵主要技術參數

3 SAP型智能集成供液系統的應用

3.1 SAP型供液系統的主要組成

3.1.1 主控計算機

主控計算機具備匯集并存儲了工作面各控制器傳輸來的數據信息，可以隨時、集中地監視全工作面支架及相關設備的工況、動態獲取實時或歷史信息，對工作面的支架控制器系統實施管理。可配置工作面支架的控制方式（如是否依據采煤機位置進行控制），設置或更改控制器控制參數，調整支架控制的過程和效果，更新應用程序。軟硬件資源豐富，特別是通信接口的多樣靈活，可聯入礦井集控中心實現泵站監測信息的共享。

3.1.2 泵站控制器

泵站控制器是SAP型供液系統的核心組成部分，具備信息采集、數據分析、泵站啟停控制功能，泵站控制器與傳感器連接，是SAP型供液系統的信息傳遞樞紐，把檢測信息及時有效地傳遞到主控計算機的集控中心。分為噴霧泵控制器、乳化液控制器、乳化液箱控制器三種，分別通過線纜與噴霧泵、乳化液泵、液罐相連，檢測和控制泵站的運行工況、故障預警、設備的啟停。

3.1.3 過濾站

分為進液過濾站、回液過濾站、高壓過濾站、進水過濾站。

1）進液過濾站。是泵站進液的主要過濾裝置，具有大流量、高精度的過濾功能，配置的濾芯過濾級別高、納污能力強、可反復利用、更換方便。乳化液經過進液過濾站的這一級過濾即可滿足工作面用液清潔度需求，有效避免了污物進入液壓系統，對液壓設備造成損壞。

2）回液過濾站。匯集工作面的全部回液，并進行有效過濾。在回液過濾站的濾筒間安設了大孔徑換向球閥，主要用于濾筒之間快速切換，并且大孔徑換向球閥具有背壓保護，在濾芯堵塞后濾筒壓力過高時換向球閥自動進行切換，以防止高壓損壞過濾站。回液過濾工作原理如圖1 所示。過濾站濾筒一用一備，每組濾筒按照一用一備方式配置兩個濾芯。

圖1 回液過濾站的工作原理圖

3）高壓過濾站。該泵站是供液進入液壓支架進行使用的最后一道過濾裝置，采用4 個高精度濾芯進行過濾，該濾站設置4 種反沖洗系統裝置對濾芯進行反沖洗，沖洗廢水直接回收至回水系統回收再利用。

4）進水過濾站。主要用于工作面用水的過濾清潔工作，保障工作面設備用水免受污染，保持液壓系統的清潔無污。安設進出液壓差顯示器，當壓差＞1 MPa 時，出液口流量較小，需要進行工作濾芯和備用濾芯的切換，并及時更換濾芯。

3.2 SAP型供液系統的主要故障與處理方法

應用表明，設備故障頻繁發生在高壓過濾站和回液過濾站。

3.2.1 高壓過濾站常見故障和處理方法

高壓過濾站故障時，設備用液不能滿足清潔生產要求，此時需及時關閉泵站更換濾芯，需注意該系統設定了采煤量＞150 萬t、液體通過量＞26 萬m3、泵站累計運行＞4 個月三個指標的限值，任一指標達到限值必須進行更換濾芯。該濾站常見故障有排污口漏液，這是由于先導閥串液泄漏、控制體桿閥滲漏。工作人員需要停泵后更換電磁先導閥或控制體、更換閥體連接處密封件。控制閥與主閥體連接處滲液。這是由于連接處密封損壞。工作人員停泵，更換密封。正常工作狀態下，排污錐閥處漏液。這是由于錐閥松動。右旋擰緊即可。反沖洗進出液壓差＞1 MPa。這是由于濾芯損壞、堵塞。工作人員需要切換至備用濾芯、停泵對損壞濾芯更換或清洗。

3.2.2 回液過濾站常見故障處理方法

溢流閥口出液。工作人員需要及時檢查出液口與液箱連接、保持出液暢通，操作換向球閥，更換濾芯；濾筒端蓋、連接法蘭端面、溢流閥端面漏液。工作人員需要更換密封件。

4 SAP型供液系統的應用效果

該SAP型智能集成供液系統在鮑店煤礦應用以來，當煤機割完煤以后，整套系統可以根據現場的生產情況，自行選擇合適的移架方式將支架拉移到位，該套系統能夠最大限度地滿足煤礦綜放工作面自動化控制的需要。系統運行穩定可靠，具有穩定的供電電源、人性化的換向閥組手動機構、防護等級高、模塊化設計等優勢。

1）具備跟機自動化控制功能，實現與采煤機配合進行自動收插板護幫板、自動降移升支架、雙向成組自動移架控制功能。

2）具備智能化記憶放煤流程，實現液壓支架多輪、順序、均勻放煤功能。

3）具備壓力在線監測功能，實現初撐力動態達標及帶壓移架功能。順槽支架電液控能夠遠程操控，實現順槽支架降移升功能，配合視頻監控系統，完成移架工序、轉載機拉移工序。

5 結論

SAP型智能集成供液系統投入使用后，其運行模式保障了泵站的利用率和液壓支架系統的穩定運行；工作面供液采取進液過濾、回液過濾、高壓過濾三級過濾和回液自動配比，確保了液壓設備供液的安全性和可靠性；利用進水過濾站、廢水回收系統、變頻調控，實現了泵站系統的節能減排和節能降耗；系統自動化控制功能和檢測功能，提高了煤礦智能化自動化生產效率。