嚴(yán)慶展 翟正州

摘要：本文就目前的智能化工作面遠(yuǎn)程供電供液的手段為基準(zhǔn)，從系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)分析、數(shù)據(jù)通信、保護(hù)手段以及遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面進(jìn)行了相關(guān)的研究分析，同時(shí)使用最為新型的理論對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的審核和評(píng)價(jià)，提出了相應(yīng)的智能化工作面遠(yuǎn)程供電供液配套設(shè)計(jì)的相關(guān)原則，以此幫助解決我國(guó)自動(dòng)化工程在遠(yuǎn)程供電供液工作過程中遇到的一系列問題。

關(guān)鍵詞：煤礦;智能化工作;遠(yuǎn)程供電;遠(yuǎn)程供液;配套技術(shù)

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，智能化的先進(jìn)設(shè)備逐漸走入我們的生活之中，同樣的，智能化設(shè)備制造技術(shù)也開始與煤礦工作相結(jié)合，逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這也是時(shí)代發(fā)展的必然結(jié)果。這些年來(lái)，我們國(guó)內(nèi)對(duì)于自動(dòng)化采煤的設(shè)計(jì)逐漸有了新的進(jìn)展，有許多設(shè)施較為完善的煤礦開始使用自動(dòng)化綜合工作，這在一定程度上為推動(dòng)了煤礦智能化開采的進(jìn)程。

一、自動(dòng)化工作面遠(yuǎn)程供電供液系統(tǒng)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究工作主要是針對(duì)液壓支架或者是采煤機(jī)等設(shè)備，但是卻忽略了智能化工作面遠(yuǎn)程供電供液的方面，目前來(lái)看，其所存在的不足主要有以下幾點(diǎn)：第一，隨著煤礦開采工作的不斷推進(jìn)，各個(gè)變電站的使用功率有了大幅度的提高，這都在一定程度上給予了巷道底板更多的壓力，容易使得其受到破壞或者是變形，間接影響工作的安全性;第二，巷道設(shè)備過多，體積過大，容易形成安全隱患，要想解決這一問題就必須要擴(kuò)大巷道的寬度，這也會(huì)增加工作成本;第三，在過去，一般是將設(shè)備放置在距離巷道一百五十米左右的距離，外移設(shè)備過程中，往往需要浪費(fèi)大量的時(shí)間，在一定程度上降低了工作的效率。目前所使用的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)逐漸步向成熟化，設(shè)備不再經(jīng)常移動(dòng)，要想解決上述的一系列問題，就可以充分利用智能化工作面遠(yuǎn)程供電供液，即可以保障工作人員的安全，還可以保障巷道設(shè)備的安全。

二、智能化工作面遠(yuǎn)程供電供液配套原則

智能化工作面使用的一般是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以此保證整個(gè)煤礦開采過程的協(xié)調(diào)性，這其中就包括刮板輸送、逆煤流啟以及順煤流停等等，此時(shí)使用智能化工作面遠(yuǎn)程供電供液手段就可以有效滿足智能化需求。智能化工作面遠(yuǎn)程供電供液的設(shè)計(jì)主要注意以下六個(gè)方面：第一，在遠(yuǎn)程供電過程中，要適當(dāng)?shù)販p少巷道中電纜的數(shù)量，一方面后期的管理，對(duì)于特別的系統(tǒng)來(lái)說，應(yīng)該選擇合適的電壓來(lái)進(jìn)行供電;第二，使用的設(shè)備本身應(yīng)該具有一定的本地以及遠(yuǎn)程控制的功能，經(jīng)過一系列操作處理之后就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中控制;第三，設(shè)備在正常運(yùn)行的過程中，整個(gè)系統(tǒng)的電壓損耗不應(yīng)該大于電壓的偏差值，電壓的損失往往會(huì)造成嚴(yán)重的影響;第四，在遠(yuǎn)程供液的過程中，其供液的壓力應(yīng)該嚴(yán)格依照支架的要求，應(yīng)該選擇比較適合的設(shè)備，對(duì)整個(gè)工業(yè)手段進(jìn)行優(yōu)化處理，從而減小成本;第五，設(shè)備應(yīng)該具有一定的安全性，能夠保證故障發(fā)生時(shí)的急?？刂?第六，在遠(yuǎn)程供液過程中，應(yīng)該使用高壓乳化膠管或者是無(wú)縫的鋼管。這樣可以有效幫助設(shè)備的移動(dòng)安裝。

三、智能化工作面遠(yuǎn)程供電供液配套設(shè)計(jì)

（一）遠(yuǎn)程供電配套設(shè)計(jì)

智能化工作面遠(yuǎn)程供電供液主要針對(duì)于變電站或者是變頻器等設(shè)備的電壓值，首先，應(yīng)該保證移動(dòng)電纜管理方式的合理化，就巷道來(lái)看，要想保證電纜移動(dòng)的方便性，應(yīng)該使用規(guī)格較小的電纜;其次，對(duì)于變電站設(shè)計(jì)工作方面應(yīng)該給予足夠的重視，變電站的型號(hào)主要以變壓器的容量為基準(zhǔn)，然后，在對(duì)于系統(tǒng)電壓的損耗計(jì)算過程中，應(yīng)該明確了解到其電壓與轉(zhuǎn)矩成正比，在遠(yuǎn)程供電過程中，造成電壓損耗的因素有許多，包括電壓支路、變頻器以及變壓器等設(shè)備自身的損耗，在遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)之中，一般使用兩種方法來(lái)減小電壓損耗，提高電壓等級(jí)以及增大電纜的粗度，但是日常工作中一般是選用前者;最后，應(yīng)該注意變頻器的相關(guān)設(shè)計(jì)，目前的工作中一般會(huì)使用相應(yīng)的手段對(duì)機(jī)械或者是電網(wǎng)電流造成的沖擊進(jìn)行改善，而現(xiàn)在所使用的變頻器一般是交直交變型號(hào)的，都是使用相應(yīng)的半導(dǎo)體進(jìn)行電流的逆變，這往往會(huì)使得通信電路之間形成一定的干擾。

（二）遠(yuǎn)程供液配套設(shè)計(jì)

在遠(yuǎn)距離供液配套設(shè)計(jì)過程中，一般是對(duì)液壓損耗以及流量進(jìn)行一定的計(jì)算，從而保證支架段的確切壓力，幫助管徑寬度的選擇。在遠(yuǎn)程供液過程中，一般有三種方式，雙進(jìn)單出、雙進(jìn)雙出和單進(jìn)單出。所有的三種形式都有各自的適用情形，要正確的評(píng)估當(dāng)前的環(huán)境狀態(tài)，使得選擇更加科學(xué)，從而能夠正對(duì)性的解決問題，保證運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間要求以及能夠盡可能的降低成本。

四、自動(dòng)化工作面遠(yuǎn)程供電供液設(shè)計(jì)與應(yīng)用

（一）遠(yuǎn)程供液系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程供液系統(tǒng)的過程中，我們選用了單進(jìn)單回的供液方式，這樣方便節(jié)省材料以及成本。但同時(shí)為了防止出現(xiàn)運(yùn)輸當(dāng)中的出現(xiàn)壓力不足的情況，所以選用的管道材料為無(wú)縫鋼管。其中主進(jìn)鋼管的尺寸大小為直徑88.9mm厚度為8mm，長(zhǎng)度為5000mm。然后在連接部分需要采用特高壓鋼管連接器。然后選用的高壓閘閥是特高壓的溝槽類型的。以及一些抗高壓的零部件組合而成。在供液的主要作業(yè)區(qū)選用DN385膠管，回路則選用DN51膠管。同時(shí)在選用的液壓支架提供的壓力能夠達(dá)到31.5MPa。此時(shí)的采煤機(jī)以額定速度每分鐘8m運(yùn)行。通過一定的鹽酸，需要選用的泵站型號(hào)為BRW400/37.5F，而且需要三臺(tái)，其中兩臺(tái)正常投入使用，另外一臺(tái)防止出現(xiàn)緊急更換。而噴霧泵則選用BRW400/16ZB，總計(jì)2臺(tái)。即可達(dá)到正常工作與運(yùn)營(yíng)的要求，保證各項(xiàng)供液功能的正常實(shí)現(xiàn)，提供需要的動(dòng)力滿足效率的要求。

（二）遠(yuǎn)程供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為了有效的減小供電線路的粗細(xì)節(jié)省耗材，需要采用高壓的供電方式，所以本文選用了電壓為3300V的高壓電來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行供電。這些設(shè)備主要是包括采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)。而對(duì)于泵站的相關(guān)設(shè)備則可選用高壓為1140V 來(lái)進(jìn)行供電。經(jīng)過相關(guān)的核算，最終可知需要用QJGZ-700 / 3300-2設(shè)備來(lái)對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行配電，而對(duì)于其他運(yùn)輸設(shè)備可以用型號(hào)為BPJV-630/3300的變頻器來(lái)進(jìn)行掌控。而整個(gè)的配電站的型號(hào)可以選用KBSGZY-2500/10/3.45、KBSGZY-1600 / 10 / 1. 2各一臺(tái)。然后即可根據(jù)實(shí)際的線路情況來(lái)就散整個(gè)供電當(dāng)中的電壓損失，然后進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整和控制。同時(shí)將運(yùn)輸設(shè)備以及變頻器和泵站采用通信方式來(lái)建立遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)控制與監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的交互。實(shí)現(xiàn)整個(gè)供電系統(tǒng)的智能化程度，更方便工作人員對(duì)線路進(jìn)行管理，及時(shí)的處理突發(fā)的狀況，排查故障，進(jìn)行相應(yīng)的維修工作。

五、結(jié)語(yǔ)：

本文主要是設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制的供電供液系統(tǒng)并探討了具體的設(shè)計(jì)思路和方法，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程設(shè)備的控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控。在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中對(duì)于巷道的供電供液的相關(guān)儀器應(yīng)當(dāng)隔離，這樣能夠有效的避免變動(dòng)，從而提高工作的效率，控制巷道底板的壓力大小，提高空氣的流通。能夠更加智能，有助于減少在深入的開采過程當(dāng)中低壓工作面的沖擊情況。這樣才能夠保障相關(guān)的作業(yè)人員的人生安全，并且實(shí)現(xiàn)良好的自動(dòng)化控制，減少設(shè)備的損壞狀況的發(fā)生。通過這種供電供液技術(shù)為今后的遠(yuǎn)程智能化煤礦開采提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]張彩峰.塔山煤礦綜采放頂煤工作面智能化開采技術(shù)的探討及應(yīng)用[J].煤礦機(jī)電，2018（02）：68-73.

[2]唐琳.天瑪公司：以智能化控制技術(shù)引領(lǐng)煤礦無(wú)人化開采[J].科學(xué)新聞，2017（10）：54-56.

[3]張強(qiáng)勇.綜采工作面遠(yuǎn)程供電供液及集中控制技術(shù)的應(yīng)用[J].山東煤炭科技，2017（01）：182-183.

作者簡(jiǎn)介：嚴(yán)慶展。當(dāng)前職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科 。