舒剛

(陽泉煤業(yè)集團有限責任公司 五礦， 山西 陽泉 045000)

0 引言

陽泉煤業(yè)集團五礦年生產(chǎn)能力為500萬t，井下三個綜采工作面進行回采作業(yè)[1]。在井下生產(chǎn)過程中，其引進的試用設(shè)備在綜采工作面無法實現(xiàn)根據(jù)液箱液位變化自動啟停的功能，所配套的設(shè)備需要安裝光纖及配套路由器和交換機。為保證正常供液,需專人值守。通過技術(shù)改造，不僅實現(xiàn)了人工自動啟停并簡化了系統(tǒng)，還達到了煤礦減人提效、提高經(jīng)濟效益的效果。

1 引進設(shè)備的總體改造思路

某工作面所使用的配液系統(tǒng)由JXGSZ-70JA-4A型綜合供水凈化站、TMBZYX(4000/50)型配液箱和TMBZYXG 4000/100型供液箱組成。該系統(tǒng)原設(shè)計具備自動配液(供液)功能，但在實際應(yīng)用過程中，并未實現(xiàn)自動化。故此系統(tǒng)僅能夠?qū)崿F(xiàn)水質(zhì)凈化、自動配液、遠程供液的功能，無法做到自動啟停。經(jīng)反復研究分析，該自動配液和遠距離供液系統(tǒng)通過解決從地面供液需鋪設(shè)長距離管路及維護的問題，加強了對工作面乳化液質(zhì)量和用量的管控[2-3]。具體設(shè)備布置如圖1所示。

需要說明的是：

1) PLC控制柜、操作臺的位置可在雙方協(xié)商后調(diào)整。

圖1 供液設(shè)備布置

2) 由于沒有噴霧泵、注水泵的相關(guān)尺寸，請礦方根據(jù)設(shè)備實際尺寸布置。

3) 布置圖中組合開關(guān)、移變等為示意圖，不表示實際尺寸。

2 自動配液系統(tǒng)的改造內(nèi)容分析

1) 原系統(tǒng)基本具備實現(xiàn)自動化的條件，控制系統(tǒng)如圖2所示。但在實際使用中發(fā)現(xiàn)硬件缺少進水電動球閥，在水箱水位低于設(shè)定值時，輸出節(jié)點無相應(yīng)結(jié)果輸出；軟件無法有效控制電動閥動作。

2) 原系統(tǒng)設(shè)計通訊方式為采用光路由器與光交換機通過光纖傳輸信號，工作面泵站處通過工控電腦遠程接收系統(tǒng)狀況，再通過軟件手動或自動發(fā)出指令控制遠程配液站配送液。同時，軟件操作與配置過于復雜，工作面推進一段距離后光纖回收需要專業(yè)設(shè)備熔接做頭,使之日常維護復雜。

圖2 控制系統(tǒng)

3 自動配液系統(tǒng)改進方案

1) 增加一個控制器。將電動球閥和泵站的控制器移動至配液站，通過增加一個控制器專門解決自動進水的問題。由于控制器輸出的是電信號，通過設(shè)定一定的延時時間控制電動閥，要進行電動閥的開啟與關(guān)閉需增加3個繼電器進行接口轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換線路需要自行設(shè)計，而且這種延時控制方式的可靠性不高。為提高電動球閥的可靠性，改造線路如圖3所示。

2) 簡化系統(tǒng)設(shè)計。從液箱控制器A1接口加接口轉(zhuǎn)換電路，傳送電信號到配液站控制器的C2接口就可達到遠程控制目的；同時，連接現(xiàn)有通訊光纜內(nèi)的抗拉鋼絲與屏蔽網(wǎng)作為導線實現(xiàn)信號傳輸，可節(jié)約光纖1 300 m[4-5]。

4 改造設(shè)備效果檢驗

1) 實現(xiàn)了自動配液(供液)系統(tǒng)的自動化。

(1) 乳化油箱中濃縮液液位低時，自動抽取濃縮液到乳化油箱中，抽至指定液位后自動停止。

(2) 水箱中凈化水位低時，自動開始制水，水位到達指定水位后自動停止制水。

(3) 乳化液箱中乳化液液位低時，自動配液，液位到達指定位置后自動停止配液。

(4) 設(shè)備車處的乳化液箱中乳化液液位低時，自動供液，液位到達指定位置后自動停止供液。

2) 經(jīng)過改進，系統(tǒng)可以連續(xù)穩(wěn)定自動運行，配液站每天只需檢修班進行必要的濾芯清洗和更換，以及加注乳化油，其他班次可以無人值守，實現(xiàn)自動配液(供液)完全自動化，減緩了采煤隊組的人員緊張程度。

3) 本綜采工作面通過自動配液(供液)系統(tǒng)自動化改造，每天節(jié)省4人次，每人每年平均工資7萬元計算，共節(jié)省28萬元。若推廣至全礦，則每年節(jié)省84萬元。節(jié)約鋪設(shè)光纖電纜線1 300 m，共計節(jié)約成本21 000元。

5 結(jié)論

隨著煤炭安全生產(chǎn)要求越來越高，煤炭市場的嚴峻現(xiàn)狀要求企業(yè)降低成本、提高經(jīng)濟效益。簡化系統(tǒng)設(shè)計、減少操作人員的數(shù)量、降低作業(yè)人員勞動強度已成為實現(xiàn)其目標的重要措施，而現(xiàn)場施工隊組依靠現(xiàn)有設(shè)備的革新改造及意見反饋，也是提高設(shè)備效益的重要途徑。