摘 要：通過(guò)介紹四臺(tái)礦首個(gè)薄煤層自動(dòng)化采煤無(wú)人工作面的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的原理、組成和自動(dòng)化生產(chǎn)情況，對(duì)自動(dòng)化綜采設(shè)備的選型和薄煤層條件下開(kāi)采的應(yīng)用管理效果進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：薄煤層；自動(dòng)化；無(wú)人工作面；采煤工藝；技術(shù)研究

中圖分類號(hào)：TD823.97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）02-0033-02

1 概述

四臺(tái)礦設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力5×106 t。現(xiàn)有的綜采設(shè)備仍以人工操作為主，配備人員較多，薄煤層工作面環(huán)境惡劣，限制了設(shè)備效能的充分發(fā)揮。因此，我礦率先引進(jìn)了一套全國(guó)產(chǎn)化自動(dòng)化綜采設(shè)備在12#層402輔盤區(qū)8213工作面進(jìn)行了生產(chǎn)應(yīng)用。

2 8213工作面概況

2.1 地理位置煤層賦存條件

12#層402輔盤區(qū)8213工作面可采走向長(zhǎng)330.5 m，切巷長(zhǎng)度118 m，面積38 999 m2，工業(yè)儲(chǔ)量83 652 t，可采儲(chǔ)量79 470 t。煤層為單斜構(gòu)造，煤層厚度1.0～1.72 m，平均厚度1.65 m，傾角1.2°～6°。

2.2 煤層頂?shù)装寮暗刭|(zhì)構(gòu)造

老頂為細(xì)砂巖、中砂巖互層，厚度為12.4 m；直接頂為細(xì)砂巖、粉巖互層，厚度為7.32 m；直接底為粉砂巖，厚度為4.12 m。在回采過(guò)程中，遇到高度h=0.5 m和h=0.8 m的兩條正斷層。該面上覆11#層8213面已回采，可能有大面積積水，在回采前已施工放水孔，將水患消除。

3 采煤方法和回采工藝流程

3.1 薄煤層自動(dòng)化綜采工作面的采煤方法

該面采用單一走向長(zhǎng)壁后退式綜合機(jī)械自動(dòng)化采煤方法。工作面采高1.65 m，當(dāng)煤厚為1.30～1.65 m時(shí)，見(jiàn)頂見(jiàn)底開(kāi)采；當(dāng)煤厚>1.65 m時(shí)，見(jiàn)頂留底開(kāi)采。采用自然垮落法和人工強(qiáng)制放頂相結(jié)合的辦法處理采空區(qū)頂板。

3.2 回采工藝

落煤方式：選用MG250/560-WD型雙滾筒交流電牽引采煤機(jī)進(jìn)刀割煤。

裝煤方式：采煤機(jī)滾筒自行裝煤。

運(yùn)煤方式：SGZ-764/400型刮板輸送機(jī)運(yùn)煤。

支護(hù)方式：工作面采用ZYB4400/8.5/18D型掩護(hù)式電液控制液壓支架，端頭采用ZY6200-15/32D型掩護(hù)式電液控制液壓支架。超前采用DW28-200/100和DW31.5-200/100型單體支柱配DFB3800/300C和DFB3200/300C型花邊鋼梁進(jìn)行支護(hù)。

無(wú)人工作面控制系統(tǒng)：①在順槽控制中心，實(shí)現(xiàn)工作面的控制；②采煤機(jī)自動(dòng)記憶切割；③液壓支架自動(dòng)定位、推移；④三機(jī)自動(dòng)聯(lián)動(dòng)；⑤皮帶系統(tǒng)和泵站的自動(dòng)控制；⑥視頻監(jiān)視自動(dòng)跟蹤。

3.3 回采工藝流程

3.3.1 采煤機(jī)進(jìn)刀、割煤

自動(dòng)化采煤主要有三種方式：第一種是機(jī)組司機(jī)用遙控器就近操作；第二種是操作人員控制煤機(jī)示范割一刀煤，以后煤機(jī)依據(jù)示范刀的記憶自動(dòng)反復(fù)地割煤；第三種是通過(guò)監(jiān)視系統(tǒng)對(duì)煤機(jī)進(jìn)行有線遠(yuǎn)程操作。MG250/560-WD型采煤機(jī)具有記憶截割功能，即事先由人工操作割一個(gè)示范刀，采煤機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器會(huì)記下在各個(gè)位置時(shí)滾筒的截割高度數(shù)據(jù)。煤機(jī)可隨著工作面傾角的變化自動(dòng)調(diào)整數(shù)據(jù)，進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。在遇到工作面地質(zhì)條件變化時(shí)，它依然能自動(dòng)割煤，并保持平直，實(shí)現(xiàn)記憶截割。采用端頭割三角煤斜切進(jìn)刀，割刀時(shí)前滾筒割頂?shù)叮鬂L筒割底刀，如此循環(huán)往返，一次進(jìn)兩刀。

3.3.2 移架

ZYB4400/8.5/18D支架采用電液控制系統(tǒng)操作，支架跟隨采煤機(jī)自動(dòng)控制，支架立柱具有自動(dòng)補(bǔ)壓功能和安全操作功能（急停、閉鎖、停止），可實(shí)現(xiàn)以下操作方式：①單架動(dòng)作的非自動(dòng)控制；②單架的自動(dòng)順序聯(lián)動(dòng)控制；③支架的成組自動(dòng)控制。根據(jù)頂板情況，調(diào)整跟機(jī)自動(dòng)化參數(shù)，在頂板完整、壓力小的情況下，移架滯后采煤機(jī)后滾筒4架；在頂板破碎、壓力大的情況下，采取承載帶壓移架、追機(jī)作業(yè)。

3.3.3 移溜

本工作面可實(shí)現(xiàn)三種推溜方式，即雙向鄰架推溜、雙向成組自動(dòng)推溜和本架推溜操作。根據(jù)工作面的地質(zhì)條件和工人的操作熟練程度，本面回采采用自動(dòng)順序聯(lián)動(dòng)控制，裝煤由煤機(jī)滾筒螺旋葉片進(jìn)行主裝煤，輸送機(jī)鏟煤板進(jìn)行輔助裝煤，使用自動(dòng)順序聯(lián)動(dòng)操作。

4 設(shè)備使用原理和開(kāi)采系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用

4.1 SAC型支架電液控制系統(tǒng)

SAC電液控制系統(tǒng)的主要功能是控制支架的所有動(dòng)作。在每臺(tái)支架上均安裝有控制器、人機(jī)操作界面、壓力傳感器和控制電纜等，組成單臺(tái)支架單元的控制系統(tǒng)。支架控制器是電液控制系統(tǒng)的核心部件，通過(guò)每臺(tái)支架上的人機(jī)操作界面可以發(fā)出各種控制命令，通過(guò)控制電纜將命令發(fā)送到本架控制器上，然后通過(guò)控制器，將控制命令轉(zhuǎn)發(fā)到鄰架（或遠(yuǎn)程支架）控制器上。執(zhí)行動(dòng)作的支架控制器接收到控制器命令后，打開(kāi)相應(yīng)的電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，控制相應(yīng)的電磁閥動(dòng)作，自動(dòng)完成“降—移—升”、推溜、拉架、自動(dòng)噴霧降塵等動(dòng)作（如圖1所示）。

4.2 采煤機(jī)和支架電液控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制技術(shù)

綜采工作面的采煤工藝過(guò)程是以采煤機(jī)為中心，按正規(guī)流程循環(huán)作業(yè)：采煤機(jī)割煤到某一位置時(shí)，在不同位置或區(qū)域的支架要對(duì)應(yīng)執(zhí)行不同的動(dòng)作。這些開(kāi)始執(zhí)行動(dòng)作的命令要自動(dòng)地隨著采煤機(jī)的行進(jìn)而及時(shí)、準(zhǔn)確地向不同的支架發(fā)出，相關(guān)支架自動(dòng)依程序執(zhí)行動(dòng)作，完成后自動(dòng)停止。要將采煤機(jī)的自動(dòng)記憶截割、支架根據(jù)采煤機(jī)位置自動(dòng)追機(jī)拉架和實(shí)時(shí)視頻跟蹤看成一個(gè)整體的控制工藝，實(shí)現(xiàn)整體協(xié)調(diào)、安全保護(hù)和可視化控制。

4.3 運(yùn)輸機(jī)的狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

該工作面采用的SGZ764/400型刮板運(yùn)輸機(jī)的智能化技術(shù)核心在于渦輪技術(shù)傳動(dòng)系統(tǒng)，它是以水為工作介質(zhì)的流量控制液力耦合器。來(lái)自于程序控制裝置的輸出信號(hào)進(jìn)入到組合開(kāi)關(guān)的執(zhí)行控制器，從而為耦合器水系統(tǒng)提供智能管理和監(jiān)測(cè)，并能通過(guò)工作面控制中心，對(duì)刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)等設(shè)備集中控制，順序啟停車。

4.4 全自動(dòng)控制乳化液泵站系統(tǒng)

乳化液泵站微機(jī)全自動(dòng)控制和綜合保護(hù)系統(tǒng)是由乳化液泵站、全自動(dòng)控制和綜合保護(hù)系統(tǒng)、進(jìn)水過(guò)濾器組、高壓過(guò)濾站和自動(dòng)配液等幾部分組成。它可以實(shí)現(xiàn)以下功能：①用液自動(dòng)開(kāi)機(jī)，停用液自動(dòng)關(guān)機(jī)；②乳化液泵吸空保護(hù)；③液箱自動(dòng)補(bǔ)液，滿液自動(dòng)關(guān)閉；④自動(dòng)按設(shè)定比例配比乳化液；⑤泵低油位保護(hù)；⑥低油壓保護(hù)；⑦過(guò)油溫保護(hù)；⑧可單機(jī)啟動(dòng)，也可雙機(jī)啟動(dòng)。

5 綜采工作面可視化監(jiān)控系統(tǒng)

通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳送工作面圖像，操作人員可以根據(jù)煤層變化情況、滾筒截割情況和支架狀態(tài)等信息，通過(guò)遠(yuǎn)程干預(yù)避免地質(zhì)條件和煤層變化時(shí)采煤機(jī)切割到巖石等情況的發(fā)生。工作面視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)工作面可視化的重要組成部分，它將視頻數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的通訊方式傳輸?shù)焦ぷ髅婕仄脚_(tái)，實(shí)現(xiàn)圖像自動(dòng)隨著采煤機(jī)移動(dòng)；采煤機(jī)運(yùn)行到什么地方，對(duì)應(yīng)位置的視頻圖像就切換到什么地方。對(duì)采煤機(jī)的隨時(shí)監(jiān)控情況如圖2 所示。

6 自動(dòng)化綜采工作面的優(yōu)點(diǎn)

經(jīng)過(guò)綜合機(jī)械化采煤與自動(dòng)化綜采工作面實(shí)踐進(jìn)行對(duì)比，總結(jié)得出以下一些優(yōu)點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)了減人提效，比普通綜采定員減少60%，產(chǎn)量增加50%. ②提高了礦井安全保障，解決了礦井定員多、管理手段落后、科技保安不足等問(wèn)題。③實(shí)現(xiàn)了綜采工作面從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型的轉(zhuǎn)變。工作面一系列的數(shù)據(jù)可直觀地顯示出來(lái)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和上傳，為技術(shù)人員操作設(shè)備和管理人員監(jiān)控工作面提供技術(shù)保障。④綜合防塵效果好，采煤工作面除采煤機(jī)的內(nèi)外噴霧外，又增設(shè)支架自動(dòng)跟機(jī)噴霧和降架噴霧等。⑤所有設(shè)備均為智能型，具有良好的人機(jī)交換功能。設(shè)備一旦出現(xiàn)事故，可以直接讀出，大大減少了事故排查時(shí)間。⑥泵站全自動(dòng)控制裝置大幅度提高了泵站的使用效率，使泵站節(jié)能約35%左右。泵站自動(dòng)配液，配液效果好，既節(jié)省了乳化油的使用量，又保證了配比濃度，對(duì)液壓元件和液壓系統(tǒng)起到了很好的保護(hù)作用。⑦自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了程序控制，避免了人為啟動(dòng)的大電流沖擊電網(wǎng)，造成電氣設(shè)備掉閘。同時(shí)，還避免了前臺(tái)設(shè)備未啟動(dòng)而后臺(tái)設(shè)備啟動(dòng)、壓死運(yùn)輸機(jī)等問(wèn)題。⑧自動(dòng)化設(shè)備增設(shè)了過(guò)濾水設(shè)備，提高了水質(zhì)，避免了液壓管路和設(shè)備水冷系統(tǒng)堵塞，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。⑨支架真正實(shí)現(xiàn)了帶壓移架，避免了頂板離層，移架速度快，支護(hù)頂板及時(shí)，避免了采面掉頂、冒頂現(xiàn)象。支架電液控制系統(tǒng)具有自動(dòng)補(bǔ)壓功能，保證了支架初撐力。推溜、移架采取程序控制，推溜、移架步距準(zhǔn)確。⑩采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷自動(dòng)監(jiān)測(cè)和調(diào)整割煤速度，避免了采煤機(jī)過(guò)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖1 無(wú)人工作面——三機(jī)聯(lián)動(dòng)圖 圖2 無(wú)人工作面——信息集成中心圖

7 結(jié)束語(yǔ)

薄煤層自動(dòng)化無(wú)人工作面開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是引入煤巖界面自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，把數(shù)據(jù)輸入采煤機(jī)以控制計(jì)算機(jī)，采煤機(jī)據(jù)此自動(dòng)調(diào)整滾筒高度，不再需要生產(chǎn)班每班割煤前進(jìn)行人工示范，也不需人員監(jiān)視煤機(jī)的割煤視頻信號(hào)。無(wú)人工作面開(kāi)采技術(shù)在我礦的成功應(yīng)用，提高了綜采工作面的生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境，保障了安全生產(chǎn)，對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜，薄、較薄、中厚的煤層工作面中推廣應(yīng)用自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)，具有極大的參考和借鑒價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]王國(guó)法.薄煤層安全高效開(kāi)采成套裝備研發(fā)及應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2009，37（9）：86-89.

[2]李首濱，韋文術(shù)，牛劍鋒.液壓支架電液控制及工作面自動(dòng)化技術(shù)綜述[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2007，35（11）：1-5.

[3]方新秋，張雪峰.無(wú)人工作面開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)[G].煤炭開(kāi)采新理論與新技術(shù)論文集.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006：55-59.

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作者簡(jiǎn)介：段云龍（1971—），男，山西大同人，畢業(yè)于太原理工大學(xué)電氣自動(dòng)化專業(yè)（本科），工程師，現(xiàn)任大同煤礦集團(tuán)公司四臺(tái)礦副礦長(zhǎng)。

〔編輯：曹月〕

Automated Mechanized Mining Face Mining Technology Research and Application

Duan Yunlong

Abstract： The principle by introducing the first four mine thin seam mining unmanned automated face automatic monitoring system， composition and automated production， the effect of mining on the application management under conditions of automated selection and thin seam mining equipment were analyzed.

Key words： thin seam； automation； unmanned face； mining technology； technology research

4.4 全自動(dòng)控制乳化液泵站系統(tǒng)

乳化液泵站微機(jī)全自動(dòng)控制和綜合保護(hù)系統(tǒng)是由乳化液泵站、全自動(dòng)控制和綜合保護(hù)系統(tǒng)、進(jìn)水過(guò)濾器組、高壓過(guò)濾站和自動(dòng)配液等幾部分組成。它可以實(shí)現(xiàn)以下功能：①用液自動(dòng)開(kāi)機(jī)，停用液自動(dòng)關(guān)機(jī)；②乳化液泵吸空保護(hù)；③液箱自動(dòng)補(bǔ)液，滿液自動(dòng)關(guān)閉；④自動(dòng)按設(shè)定比例配比乳化液；⑤泵低油位保護(hù)；⑥低油壓保護(hù)；⑦過(guò)油溫保護(hù)；⑧可單機(jī)啟動(dòng)，也可雙機(jī)啟動(dòng)。

5 綜采工作面可視化監(jiān)控系統(tǒng)

通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳送工作面圖像，操作人員可以根據(jù)煤層變化情況、滾筒截割情況和支架狀態(tài)等信息，通過(guò)遠(yuǎn)程干預(yù)避免地質(zhì)條件和煤層變化時(shí)采煤機(jī)切割到巖石等情況的發(fā)生。工作面視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)工作面可視化的重要組成部分，它將視頻數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的通訊方式傳輸?shù)焦ぷ髅婕仄脚_(tái)，實(shí)現(xiàn)圖像自動(dòng)隨著采煤機(jī)移動(dòng)；采煤機(jī)運(yùn)行到什么地方，對(duì)應(yīng)位置的視頻圖像就切換到什么地方。對(duì)采煤機(jī)的隨時(shí)監(jiān)控情況如圖2 所示。

6 自動(dòng)化綜采工作面的優(yōu)點(diǎn)

經(jīng)過(guò)綜合機(jī)械化采煤與自動(dòng)化綜采工作面實(shí)踐進(jìn)行對(duì)比，總結(jié)得出以下一些優(yōu)點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)了減人提效，比普通綜采定員減少60%，產(chǎn)量增加50%. ②提高了礦井安全保障，解決了礦井定員多、管理手段落后、科技保安不足等問(wèn)題。③實(shí)現(xiàn)了綜采工作面從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型的轉(zhuǎn)變。工作面一系列的數(shù)據(jù)可直觀地顯示出來(lái)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和上傳，為技術(shù)人員操作設(shè)備和管理人員監(jiān)控工作面提供技術(shù)保障。④綜合防塵效果好，采煤工作面除采煤機(jī)的內(nèi)外噴霧外，又增設(shè)支架自動(dòng)跟機(jī)噴霧和降架噴霧等。⑤所有設(shè)備均為智能型，具有良好的人機(jī)交換功能。設(shè)備一旦出現(xiàn)事故，可以直接讀出，大大減少了事故排查時(shí)間。⑥泵站全自動(dòng)控制裝置大幅度提高了泵站的使用效率，使泵站節(jié)能約35%左右。泵站自動(dòng)配液，配液效果好，既節(jié)省了乳化油的使用量，又保證了配比濃度，對(duì)液壓元件和液壓系統(tǒng)起到了很好的保護(hù)作用。⑦自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了程序控制，避免了人為啟動(dòng)的大電流沖擊電網(wǎng)，造成電氣設(shè)備掉閘。同時(shí)，還避免了前臺(tái)設(shè)備未啟動(dòng)而后臺(tái)設(shè)備啟動(dòng)、壓死運(yùn)輸機(jī)等問(wèn)題。⑧自動(dòng)化設(shè)備增設(shè)了過(guò)濾水設(shè)備，提高了水質(zhì)，避免了液壓管路和設(shè)備水冷系統(tǒng)堵塞，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。⑨支架真正實(shí)現(xiàn)了帶壓移架，避免了頂板離層，移架速度快，支護(hù)頂板及時(shí)，避免了采面掉頂、冒頂現(xiàn)象。支架電液控制系統(tǒng)具有自動(dòng)補(bǔ)壓功能，保證了支架初撐力。推溜、移架采取程序控制，推溜、移架步距準(zhǔn)確。⑩采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷自動(dòng)監(jiān)測(cè)和調(diào)整割煤速度，避免了采煤機(jī)過(guò)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖1 無(wú)人工作面——三機(jī)聯(lián)動(dòng)圖 圖2 無(wú)人工作面——信息集成中心圖

7 結(jié)束語(yǔ)

薄煤層自動(dòng)化無(wú)人工作面開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是引入煤巖界面自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，把數(shù)據(jù)輸入采煤機(jī)以控制計(jì)算機(jī)，采煤機(jī)據(jù)此自動(dòng)調(diào)整滾筒高度，不再需要生產(chǎn)班每班割煤前進(jìn)行人工示范，也不需人員監(jiān)視煤機(jī)的割煤視頻信號(hào)。無(wú)人工作面開(kāi)采技術(shù)在我礦的成功應(yīng)用，提高了綜采工作面的生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境，保障了安全生產(chǎn)，對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜，薄、較薄、中厚的煤層工作面中推廣應(yīng)用自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)，具有極大的參考和借鑒價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]王國(guó)法.薄煤層安全高效開(kāi)采成套裝備研發(fā)及應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2009，37（9）：86-89.

[2]李首濱，韋文術(shù)，牛劍鋒.液壓支架電液控制及工作面自動(dòng)化技術(shù)綜述[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2007，35（11）：1-5.

[3]方新秋，張雪峰.無(wú)人工作面開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)[G].煤炭開(kāi)采新理論與新技術(shù)論文集.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006：55-59.

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作者簡(jiǎn)介：段云龍（1971—），男，山西大同人，畢業(yè)于太原理工大學(xué)電氣自動(dòng)化專業(yè)（本科），工程師，現(xiàn)任大同煤礦集團(tuán)公司四臺(tái)礦副礦長(zhǎng)。

〔編輯：曹月〕

Automated Mechanized Mining Face Mining Technology Research and Application

Duan Yunlong

Abstract： The principle by introducing the first four mine thin seam mining unmanned automated face automatic monitoring system， composition and automated production， the effect of mining on the application management under conditions of automated selection and thin seam mining equipment were analyzed.

Key words： thin seam； automation； unmanned face； mining technology； technology research

4.4 全自動(dòng)控制乳化液泵站系統(tǒng)

乳化液泵站微機(jī)全自動(dòng)控制和綜合保護(hù)系統(tǒng)是由乳化液泵站、全自動(dòng)控制和綜合保護(hù)系統(tǒng)、進(jìn)水過(guò)濾器組、高壓過(guò)濾站和自動(dòng)配液等幾部分組成。它可以實(shí)現(xiàn)以下功能：①用液自動(dòng)開(kāi)機(jī)，停用液自動(dòng)關(guān)機(jī)；②乳化液泵吸空保護(hù)；③液箱自動(dòng)補(bǔ)液，滿液自動(dòng)關(guān)閉；④自動(dòng)按設(shè)定比例配比乳化液；⑤泵低油位保護(hù)；⑥低油壓保護(hù)；⑦過(guò)油溫保護(hù)；⑧可單機(jī)啟動(dòng)，也可雙機(jī)啟動(dòng)。

5 綜采工作面可視化監(jiān)控系統(tǒng)

通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳送工作面圖像，操作人員可以根據(jù)煤層變化情況、滾筒截割情況和支架狀態(tài)等信息，通過(guò)遠(yuǎn)程干預(yù)避免地質(zhì)條件和煤層變化時(shí)采煤機(jī)切割到巖石等情況的發(fā)生。工作面視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)工作面可視化的重要組成部分，它將視頻數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的通訊方式傳輸?shù)焦ぷ髅婕仄脚_(tái)，實(shí)現(xiàn)圖像自動(dòng)隨著采煤機(jī)移動(dòng)；采煤機(jī)運(yùn)行到什么地方，對(duì)應(yīng)位置的視頻圖像就切換到什么地方。對(duì)采煤機(jī)的隨時(shí)監(jiān)控情況如圖2 所示。

6 自動(dòng)化綜采工作面的優(yōu)點(diǎn)

經(jīng)過(guò)綜合機(jī)械化采煤與自動(dòng)化綜采工作面實(shí)踐進(jìn)行對(duì)比，總結(jié)得出以下一些優(yōu)點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)了減人提效，比普通綜采定員減少60%，產(chǎn)量增加50%. ②提高了礦井安全保障，解決了礦井定員多、管理手段落后、科技保安不足等問(wèn)題。③實(shí)現(xiàn)了綜采工作面從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型的轉(zhuǎn)變。工作面一系列的數(shù)據(jù)可直觀地顯示出來(lái)，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和上傳，為技術(shù)人員操作設(shè)備和管理人員監(jiān)控工作面提供技術(shù)保障。④綜合防塵效果好，采煤工作面除采煤機(jī)的內(nèi)外噴霧外，又增設(shè)支架自動(dòng)跟機(jī)噴霧和降架噴霧等。⑤所有設(shè)備均為智能型，具有良好的人機(jī)交換功能。設(shè)備一旦出現(xiàn)事故，可以直接讀出，大大減少了事故排查時(shí)間。⑥泵站全自動(dòng)控制裝置大幅度提高了泵站的使用效率，使泵站節(jié)能約35%左右。泵站自動(dòng)配液，配液效果好，既節(jié)省了乳化油的使用量，又保證了配比濃度，對(duì)液壓元件和液壓系統(tǒng)起到了很好的保護(hù)作用。⑦自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了程序控制，避免了人為啟動(dòng)的大電流沖擊電網(wǎng)，造成電氣設(shè)備掉閘。同時(shí)，還避免了前臺(tái)設(shè)備未啟動(dòng)而后臺(tái)設(shè)備啟動(dòng)、壓死運(yùn)輸機(jī)等問(wèn)題。⑧自動(dòng)化設(shè)備增設(shè)了過(guò)濾水設(shè)備，提高了水質(zhì)，避免了液壓管路和設(shè)備水冷系統(tǒng)堵塞，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。⑨支架真正實(shí)現(xiàn)了帶壓移架，避免了頂板離層，移架速度快，支護(hù)頂板及時(shí)，避免了采面掉頂、冒頂現(xiàn)象。支架電液控制系統(tǒng)具有自動(dòng)補(bǔ)壓功能，保證了支架初撐力。推溜、移架采取程序控制，推溜、移架步距準(zhǔn)確。⑩采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)了負(fù)荷自動(dòng)監(jiān)測(cè)和調(diào)整割煤速度，避免了采煤機(jī)過(guò)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖1 無(wú)人工作面——三機(jī)聯(lián)動(dòng)圖 圖2 無(wú)人工作面——信息集成中心圖

7 結(jié)束語(yǔ)

薄煤層自動(dòng)化無(wú)人工作面開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是引入煤巖界面自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，把數(shù)據(jù)輸入采煤機(jī)以控制計(jì)算機(jī)，采煤機(jī)據(jù)此自動(dòng)調(diào)整滾筒高度，不再需要生產(chǎn)班每班割煤前進(jìn)行人工示范，也不需人員監(jiān)視煤機(jī)的割煤視頻信號(hào)。無(wú)人工作面開(kāi)采技術(shù)在我礦的成功應(yīng)用，提高了綜采工作面的生產(chǎn)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境，保障了安全生產(chǎn)，對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜，薄、較薄、中厚的煤層工作面中推廣應(yīng)用自動(dòng)化開(kāi)采技術(shù)，具有極大的參考和借鑒價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]王國(guó)法.薄煤層安全高效開(kāi)采成套裝備研發(fā)及應(yīng)用[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2009，37（9）：86-89.

[2]李首濱，韋文術(shù)，牛劍鋒.液壓支架電液控制及工作面自動(dòng)化技術(shù)綜述[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2007，35（11）：1-5.

[3]方新秋，張雪峰.無(wú)人工作面開(kāi)采關(guān)鍵技術(shù)[G].煤炭開(kāi)采新理論與新技術(shù)論文集.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2006：55-59.

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作者簡(jiǎn)介：段云龍（1971—），男，山西大同人，畢業(yè)于太原理工大學(xué)電氣自動(dòng)化專業(yè)（本科），工程師，現(xiàn)任大同煤礦集團(tuán)公司四臺(tái)礦副礦長(zhǎng)。

〔編輯：曹月〕

Automated Mechanized Mining Face Mining Technology Research and Application

Duan Yunlong

Abstract： The principle by introducing the first four mine thin seam mining unmanned automated face automatic monitoring system， composition and automated production， the effect of mining on the application management under conditions of automated selection and thin seam mining equipment were analyzed.

Key words： thin seam； automation； unmanned face； mining technology； technology research