綜采工作面設(shè)備配套合理性分析

孫彬強++趙軍鋒

摘 要：蔣家河煤礦綜采工作面地質(zhì)條件差、煤層分布不均、較薄且時有夾矸的情況下，采用了自動集成控制系統(tǒng)，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。綜采工作面設(shè)備智能化是煤礦機械裝備發(fā)展的必然趨勢。綜采工作面智能化不僅有效地降低了工人的勞動強度，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，減少了資源浪費，而且也是實現(xiàn)礦井安全高效的有效途徑。

關(guān)鍵詞：智能工作面；綜采工作面；遠程控制

中圖分類號：TD823 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）06-0143-01

1 智能化綜采工作面系統(tǒng)集成技術(shù)

綜采工作面集中控制系統(tǒng)主要由KJD30Z型本安型控制計算機、KDK8型多功能驅(qū)動器、KTK18系列急停擴音電話及綜采工作面各臺礦用隔爆型真空啟動器組成。KJD30Z型本安型控制計算機與KDK8型多功能驅(qū)動器通過兩根10芯控制電纜連接，連接頭處采用航空插頭連接；從KJD30Z本安型控制計算機處引出一根10芯電纜分別引至工作面轉(zhuǎn)載機頭KTK18（C）型急停擴音電話—前刮板機頭KTK18（C）型急停擴音電話—后刮板機頭KTK18（C）型急停擴音電話—工作面10#支架K18KT（B）型擴音電話—工作面20#支架K18KT（B）型擴音電話—工作面30#支架K18KT（B）型擴音電話—工作面100#支架K18KT（B）型擴音電話；引出一根10芯電纜分別引至順槽皮帶機機頭和機尾KTK18（C）型急停擴音電話，皮帶機中部分別采用K18KT（B）型擴音電話；從KDK8型多功能驅(qū)動器引出6根兩芯電纜至采煤機啟動器合閘回路、前、后刮板機啟動器合閘回路、轉(zhuǎn)載機啟動器合閘回路、破碎機啟動器合閘回路及順槽皮帶機啟動器合閘回路；KDK8型多功能驅(qū)動器上方共計12個扭子開關(guān)，其中一個為系統(tǒng)總急停按鈕，一個為控制方式轉(zhuǎn)換按鈕，其余10個扭子開關(guān)均為工作面各臺設(shè)備就地控制鈕子開關(guān)，該驅(qū)動器自動模式為一鍵啟動綜采工作面各臺設(shè)備，點動為各臺設(shè)備點動運轉(zhuǎn)不能長時運行設(shè)備，檢修狀態(tài)為各臺設(shè)備可點動也可長時運行狀態(tài)。

2 工作面工作原理

KJD30Z本安型控制計算機上可對工作面各臺設(shè)備運行狀態(tài)進行模擬顯示，當(dāng)一臺設(shè)備運行時，設(shè)備狀態(tài)顏色由其原來的白色變?yōu)榫G色顯示，表示該臺正常運行，且該臺計算機可對工作面各臺設(shè)備開機率、運行時間、開機次數(shù)進行統(tǒng)計，對故障進行語音警告，通過計算機上面的打點及語音按鈕也可與工作面其他急停擴音電話進行通話；當(dāng)將KDK8型驅(qū)動器模式轉(zhuǎn)換為自動狀態(tài)下時，按下KJD30z型計算機上方的啟動按鈕，預(yù)警后即可按照順槽皮帶機、破碎機、轉(zhuǎn)載機、前刮板機、后刮板機、采煤機順序依次開機，若運行過程中，出現(xiàn)工作面20#支架處有人按下閉鎖A按鈕，即可將工作面前刮板機及采煤機進行閉鎖，按下閉鎖B按鈕即可實現(xiàn)對后刮板機閉鎖，且該閉鎖擴音電話將在KJD30Z計算機上顯示為幾號擴音電話閉鎖[1]。

3 綜采工作面采煤機控制系統(tǒng)

綜采工作面集中控制平臺，在該平臺完成對綜采工作面的采煤機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機、順槽皮帶輸送機和視頻系統(tǒng)等設(shè)備的實時監(jiān)測和控制，這在一定程度上可以減少綜采工作面的勞動人員數(shù)量，降低因誤操作引起的事故發(fā)生率。因此，開發(fā)綜采工作面集中控制系統(tǒng)對煤礦自動化建設(shè)具有非常重要的現(xiàn)實意義。同時具有與工作面設(shè)備綜合自動化系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)接口、運輸機、轉(zhuǎn)載機、破碎機集中自動化控制，單獨啟停，順序關(guān)聯(lián)啟停，通過采集到的設(shè)備數(shù)據(jù)對運行情況起到監(jiān)測功能。

4 綜采工作面的順槽監(jiān)控中心

通過順槽主控臺能夠?qū)崿F(xiàn)對工作面設(shè)備的集中控制。在設(shè)備列車的控制系統(tǒng)上，可以實現(xiàn)對工作面所有生產(chǎn)設(shè)備的全面控制，啟動工作面生產(chǎn)自動控制程序，實現(xiàn)設(shè)備自動化運行。在設(shè)備列車的控制系統(tǒng)上對工作面生產(chǎn)設(shè)備的控制功能有[2]：

（1）單設(shè)備啟停功能，包括刮板機、轉(zhuǎn)載機、泵站等。（2）順序開機功能，啟動順序如下：皮帶機-破碎機->轉(zhuǎn)載機->刮板機。（3）順序停機功能，停機順序如下：刮板機->轉(zhuǎn)載機->破碎機->皮帶機。（4）啟停跟采煤自動化功能，即控制系統(tǒng)根據(jù)采煤機的位置來自動進行液壓支架的升、降、移動作。

5 綜采工作面的地面監(jiān)控系統(tǒng)

地面監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)了對整個工作面實現(xiàn)集中監(jiān)控及一鍵啟?？刂?。地面監(jiān)控系統(tǒng)將綜采工作面采煤機、液壓支架、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機、有機結(jié)合起來，實現(xiàn)在地面調(diào)度指揮中心對綜采工作面設(shè)備的遠程監(jiān)測以及各種數(shù)據(jù)的實時顯示等，為井下工作面現(xiàn)場和地面生產(chǎn)、管理人員提供實時的井下工作面生產(chǎn)及安全信息；同時實現(xiàn)在地面調(diào)度指揮中心對綜采工作面三機、支架自動跟機的一鍵聯(lián)合啟停功能。地面數(shù)據(jù)中心將綜采工作面的采煤機主控計算機有機結(jié)合起來，實現(xiàn)在地面調(diào)度指揮中心對綜采工作面設(shè)備的遠程監(jiān)測以及各種數(shù)據(jù)的實時顯示等。

6 結(jié)語

蔣家河煤礦采用了自動集成控制系統(tǒng)，取得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。綜采工作面智能化有效地降低了工人的勞動強度，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率，減少了資源浪費，是實現(xiàn)礦井安全高效的有效途徑。

參考文獻

[1]高士崗.薄煤層自動化無人工作面開采[J].科技信息，2009（33）：355.

[2]牟海強.礦用智能型設(shè)備的應(yīng)用及發(fā)展[J].甘肅科技縱橫，2004（5）：42.