综采工作面液压支架端头采煤工艺探究.pdf

202 0 12 工艺与设备 当代化工研究 m Modem Chemical Research 综 采 工 作 面 液 压 支 架 输 头 采 煤 工 艺 探 究 * 郭立军 山 西 阳 泉 市 大 阳 泉 矿 山 西 045200 搞 要 随着安全集约化开采的发展，多数人对于工作面液压支架的控制提出了更高的要求。工作面支架的控制已经成为了内部自动化的 关键技术之一。本文结合实际的案例分析综采工作面内部液压支架端头采煤工艺的应用，旨在给大家更多的参考性意见。 关 键 词 综采工作面；液压支架；端头采煤；采煤工艺 中 图 分 类 号 TD82 文 献 标 识 码 A Research on Coal Mining Technology of Hydraulic Support in Fully Mechanized End Mining Face G u o Lijun Dayangquan Mine of Yangquan City in Shanxi Province, Shanxi, 045200 Abstract With the development ofsafe and intensive mining, most people putforward higher requirements for the control ofhydraulic supports in working face. The control ofworkingface support has become one of the key technologies of internal automation. This paper analyzes the application of hydraulic support end mining technology in fully mechanized working face based on actual cases, aiming at providing more reference opinions. Key wordsx fully mechanized workingface hydraulic support; end mining coal mining technology 引言 目前，中国内部的煤炭储备量很多，其开采的类型也较 多。受到开采工艺和机械设备等方面的限制。我国煤炭开采 的产能难以更好地被提升。随着综采机械化设备的不断地推 广，液压支架电液自动化控制系统能够有效地构建滚筒综采 机组，并最终提升中国煤矿开采的自动化程度。 1.液压支架 如果能够在采煤的过程中有效地运用液压支架，自然能 够更好地控制采煤工作面内部的压力，从而避免让不正常的垮 落顶板直接制约煤矿掘进的进行。多数的液压支架在使用的过 程中不会受到矿压外载作用的制约。在采面围岩和液压支架互 相影响的过程中，自然能够发挥更大的作用。如果液压支架内 部外载合力和液压支架的合力正好处在同一直线上，多数液 压支架将会被运用于采面围岩内部[ 1]。在实际掘进煤矿的过程 中，液压支架内部的控制系统属于一种常用的控制支架的方 式，往往能够让支架更好地交替移动。如今，多数的液压支架 已经朝着智能化、自动化和信息化的方向发展。 2 结采工作面概述 W本文主要阐述在某个矿井内部的首采工作面。该矿井的 标准高度介于1672_1673m之间，煤层的倾斜角度为1 3 。多 数煤层的厚度介于0.6-1. 3m之间。不仅顶板内部具有优良的 岩性，而且也不容易直接培落。在建设的过程中更能够让液 压支架配合综合机组更好地进行工作。但是，本煤矿中面临 着巷道和斜面交叉的现象。关键时刻专业人员需要改进液压 支架作业的过程。 3.综采工作面液压支架端头采煤工艺运用 为了有效地分析液压支架自动控制技术在综采工作面中 的应用情况。本文结合实际的矿井来探宄液压支架在自动化 采煤工艺中的作用。 ⑴ 工 作 面 概 况 本文选择某综采工作面A为矿井南部采区内部的首采工 作面。该处标高介于1670-1676m之间，其煤壁的长度为73m, 煤层的厚度介于0.8-1. 3m, 煤层的倾斜角度为1 2 。总体而 言，该煤层属于小倾斜角度的煤层[2]。又因为内部顶板和底 板的性能较好，所以不太容易垮落。必要时更可以使用综采 工作面配合液压支架进行有效地连续作业。更多的液压支架 更需要在实际作业的过程中发挥作用。 ⑵ 工 作 面 机 械 选 型 情 况 整个工作面可以在操作的过程中让综采机组更好地进行 自动化作业。在机械的核心深处能够有效地进行割煤，并在 之后有效地发挥远程控制功能。具体的设备如下表1所示 表1 工作面综采机组选型 名称数量型号备注 双滚筒采煤机1台M G600远程控制，记忆割煤 液压支架44架ZY-2500-0. 9 整个自动系统内部由18部机尾 和21架底座组成，配合千斤顶 能够发挥更大的作用 刮板输送机2台SG1000/ 转载机2台 SZ1000/ 伸缩式皮带3部7Y96长度1000m,带速1.8m/s ⑶⑶液 压 支 架 系 统 该综采机组内部的结构非常复杂，且是由多种设备组成 的。只有让多数的机械合起来发挥作用，才能够更好地完成 开采工作面的工作。通过对液压支架系统内部进行研宄和分 析可以得知[3]。专业人员可以运用液压支架内部的电液自动 控制器来控制整个系统。整个控制系统是由支架控制器、集 中控制主机、网络转换器和其他部分组成。在该系统中，支 架控制器往往会发挥巨大的作用。在实际运用的过程中，专 业人员更会利用多传感器技术来跟踪和监测液压支架工作的 情况，以此来判断支架的位置和相邻支架的情况，只有这样 才能够完成支架的交替和移动功能。更多的自动控制系统往 当 代 化 工 研 究 X Ar Modem Chemical Research 工艺与设备工艺与设备 202 0 12 集中监控 主机 液压支架 监控主机 双路 电源箱 双路 电源箱 丨IB离器||隔离器| 服务器控制器BH控“器控制器控制器控|控 器 控 制 控 制 器 | |控 器H控 器 - --- I控制器I 1 114功能换向网| |倾角传感器| |红外接收器| |行程传感器| |压力传感器| } V 整体液压支架控制器配置 I控制器I | 6功能换向网| |红外接收器| |行程传感器| I \ 液压支架底座控制器配置 J 图1 液压支架电液自动控制系统的构成 往能够对各类工艺需求和内容进行分类，在这之后再进行其 他的操作。 从图1可以看出，整个液压支架内部的多个部分会共同 构成电液控制系统，并更好地让整个系统发挥作用。 4.液压支架端头采煤工艺4.液压支架端头采煤工艺 根据不同采煤工艺的需求，可以将液压支架有效地来 截割三角煤。可以让专业的自动控制系统先捕捉到采煤机的 位置，之后再让液压支架进行自动跟进。在实际操作的过程 中，可以以端头的作业情况为基础来阐述液压支架不同的动 作过程。 ⑴ 正 常 截 割 可以根据煤壁的方向进行编号。并注意按照从端头到端 尾的方向进行。专业的人员更需要根据正常截割的需求来设 置相应的参数和目标。主要是由收护帮目标距离、伸护帮目 标距离、拉架目标形成和其他内容组成。相关人员先要将采 煤机的截割速度设定为6m/min, 并按照端尾向端头的距离来 进行截割煤炭。在实际操作的过程中，先让左滚筒前第34架 的支架进行收护，之后再让距离右滚筒的第2支架进行自动 拉架。在实际操作的过程中，其最大的执行力为10架。如果 采煤机刮板运输曲度的机械位于22号-31号之间。采煤机就 可以完成清除煤炭的工作。在实际端头1号-4号的位置，支 架会直接伸出90度的状态。专业人员可以根据实际情况来完 成推溜和拉架的作业[4]。如果状态良好，则可以采用先拉架 子后推溜的现象。如果确实内部存在不稳定的情况，相关人 员可以用顶板来做支护，避免出现落煤的现象。 ⑵ 斜 切 进 刀 另外，斜切进刀也是较为特殊的一种采煤工艺，整体操 作的过程和煤层内部的倾斜角度以及断层有直接的关系。相 关专业的人员需要先对与斜切进刀的液压支架的工艺运转情 况进行说明，并在分析截割需要的基础上设置专业的参数目 标。注意将伸护帮目标角度、拉架目标行程、推溜目标行程 和其他不同的指标共同组成，之后将采煤机的截割速度设定 为7m/min。注意在操作的过程中先遵循端尾向端头的顺序来 进行斜切进刀的操作，再以左滚筒内部的第3架支架来有效 地进行帮护。 此外，在距离右边滚筒第2架支架自动拉架的部分通过 设定第34架-43架的支架为自动的拉架。如果内部第33架支 架完成自动拉架操作之后，后续10架则不会自动执行拉架操 作，最大执行的值为10架。当前21架完成推溜的操作之后， 后续22架则不会执行推溜操作。当斜切进刀的操作结束之 后，可以将正常刮板运输机内部的弯曲度直接恢复成直线。 ⑶三角煤截割 当煤层内部的断层和巷道形成斜交状态时，自然会形成 一种特殊的情况。因为采煤机内部的斜切入煤层之后自然会 形成一种三角煤作业区域。专业人员需要在分析完三角割煤 的特殊要求之后再直接设置收护帮和伸护帮的参数。注意先 将采煤机截割的速度设定为7m/min, 之后再借助左边滚筒前 5架的支架有效地进行守护。注意摆在伸护帮作业滞后和采 煤机位置的第5架的位置开始执行。 如果操作的过程中存在顶板不稳定的情况，则应该直接 设置18-31号支架作为自动拉架。当采煤机直接运行到39架 支架之后，高效的传感器就会发出终止的指令。等到所有截 割作业都完成之后，所有的煤层都会处于正常的状态。专业 人员可以按照正常的截割工艺来有效地推进。最终，红外线 不仅能够有效地识别传感器内部的信息，更能够从存储器内 部调取正常的作业指令，这样才能够让液压支架更好地进行 操作。 5.结束语5.结束语 可以看出，采煤作业的机械化和智能化是未来采煤的主 要需求。专业人员更需要通过运用合适的采煤技术来提升采 煤的效率。其中，液压支架作为综采工作面内部的重要组成 部分，也会对未来发展有重要的作用。关键时刻更可以结合 支架发出的指令来完成迁移的动作。这样的技术自然能够运 用于多种采煤工艺中，整体应用的效果较好。 【 参考文献】【 参考文献】 [1] 吴长孝.综采工作面液压支架拆除实践探析[J].工程技术 全文版, 2016 6 227-228. [2] 耿泽昕， 宋建成,许春雨， 等.自动化采煤控制系统设计[J]. 工 矿自动化,2016, 42 4 11-14. [3] 梁海权， 黄金福， 刘明华.综采工作面自动化控制系统在苍 村煤矿的应用[J] 机电工程技术， 2017 5 69-74. [4] 徐建军.薄-中厚煤层综采面自动化开采技术研究与实践 [J] 煤炭科学技术,2017 3 169-174. 【 作者简介】【 作者简介】 郭 立 军 （ 1977-，男，山西阳泉市大阳泉矿；研究方向煤 矿采煤技术及管理