郭勝帥　張忠玉　于波

摘 要：工作面在回采過程中，傳統(tǒng)的集成供液系統(tǒng)存在泵站輸出壓力不穩(wěn)定、自動(dòng)配比效率低、沿程阻力大導(dǎo)致支架動(dòng)作緩慢、支護(hù)質(zhì)量低、乳化液浪費(fèi)等問題，這一問題在大采高綜采工作面顯得尤為突出，特別是在當(dāng)前煤炭市場(chǎng)持續(xù)低迷的形勢(shì)下，如何實(shí)現(xiàn)低煤炭成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，高產(chǎn)高效，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展，成為每個(gè)煤礦企業(yè)急需解決的難題。根據(jù)集團(tuán)公司開展的“精打細(xì)算降成本，千方百計(jì)提效益”活動(dòng)，巴彥高勒煤礦綜采工作面布置了一套SAP型智能集成供液系統(tǒng)。該系統(tǒng)是集泵站、電磁卸荷自動(dòng)控制、PLC智能控制、多級(jí)過濾、乳化液自動(dòng)配比、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)記錄與上傳于一體的自動(dòng)化設(shè)備，同時(shí)也是一套完整的綜采工作面供液系統(tǒng)解決方案。

關(guān)鍵詞：sap；集成供液系統(tǒng)；高綜采面；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.084

1 系統(tǒng)功能

（1）實(shí)現(xiàn)乳化液泵站電磁卸荷控制，卸荷恢復(fù)壓力達(dá)到調(diào)定壓力的90%以上，可實(shí)現(xiàn)乳化液泵的空載啟、停，可根據(jù)工作面需要，通過控制軟件設(shè)定乳化液泵輸出壓力。

（2）具有多種控制方式：?jiǎn)慰?、上控、?lián)控；具有泵站主、次編組控制，提高泵站的利用率，節(jié)能減耗；具有泵站的輪回控制，合理安排各泵的使用率，延長(zhǎng)泵站使用壽命。實(shí)現(xiàn)多泵站的智能聯(lián)動(dòng)，可以根據(jù)工作面用液情況實(shí)現(xiàn)“次、備”泵的智能啟、?？刂?。

（3）具有泵站油溫、油位、壓力和乳化液箱液位、油位、濃度傳感器，實(shí)現(xiàn)主要設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)、預(yù)警與保護(hù)。

（4）具備性能可靠的爆管保護(hù)系統(tǒng)，在膠管爆裂等突發(fā)情況下，能夠迅速停泵，確保井下設(shè)備及操作人員的安全。

（5）具備功能完善的液壓系統(tǒng)清潔度保障體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)水、高壓乳化液、工作面回液的多級(jí)高精度過濾。

（6）實(shí)現(xiàn)液位檢測(cè)、自動(dòng)補(bǔ)液（水）、乳化液自動(dòng)配比功能。

（7）智能控制系統(tǒng)可對(duì)全系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、實(shí)時(shí)顯示及控制。

（8）配備監(jiān)控主機(jī)，具有數(shù)據(jù)記錄、保存及上傳功能；可以查詢歷史泵站信息和運(yùn)行信息，具有數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦ぷ髅婕刂行牡慕涌凇?/p>

（9）具有急停、閉鎖保護(hù)功能，可以單泵閉鎖及多臺(tái)泵站的急?？刂啤?/p>

2 系統(tǒng)特點(diǎn)

智能供液系統(tǒng)充分考慮了各液壓設(shè)備之間的相互關(guān)系，按照系統(tǒng)的理念對(duì)各設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)與集成。它不僅具備基本的供液功能，還具有電磁卸荷、泵站智能聯(lián)動(dòng)、多級(jí)過濾、乳化液自動(dòng)配比、乳化液濃度檢測(cè)、系統(tǒng)運(yùn)行信息檢測(cè)與上傳等功能。各設(shè)備之間聯(lián)系緊密，形成一個(gè)有機(jī)整體。

系統(tǒng)布置上，功能相近的設(shè)備集中布置，電纜連接采用快速插接方式實(shí)現(xiàn)控制中心與各設(shè)備之間的連接?？梢栽诓淮蜷_接線盒的情況下完成線纜的連接、拆卸。

采用電磁卸荷壓力控制模式，乳化液泵恢復(fù)壓力由調(diào)定壓力的70%提高到90%以上，供液效率提高10%，液壓支架平均支護(hù)力增加10%（約3MPa）以上，支架移架速度提高15%。實(shí)現(xiàn)乳化液泵的空載啟停，減少對(duì)電網(wǎng)和液壓系統(tǒng)的沖擊，延長(zhǎng)泵站的使用壽命。

能夠根據(jù)系統(tǒng)壓力、用液量多少自動(dòng)控制泵站的啟停：系統(tǒng)大量用液時(shí)能夠自動(dòng)增加開泵數(shù)量，保證供液流量；系統(tǒng)用液量較少時(shí)能夠自動(dòng)減少開泵數(shù)量，降低無功損耗。平均開泵數(shù)量較人工控制減少約20%。

系統(tǒng)配備了包括自動(dòng)反沖洗清水過濾站、過濾減壓裝置、高壓過濾站、回液過濾站在內(nèi)的多級(jí)過濾系統(tǒng)，通過不同精度和不同流量的過濾元件的組合，確保工作面液壓介質(zhì)的清潔和系統(tǒng)的穩(wěn)定。

乳化液自動(dòng)配比方面，選擇原裝進(jìn)口全機(jī)械式乳化液自動(dòng)配比器作為核心設(shè)備。在進(jìn)水環(huán)節(jié)增加過濾、穩(wěn)壓措施，確保自動(dòng)配比系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠。使用增壓泵為乳化液自動(dòng)配比系統(tǒng)供水，如圖1所示，由于增壓泵從噴霧水箱內(nèi)取水且該增壓泵只給乳化液混合器一個(gè)設(shè)備供水，乳化液混合器能夠得到非常穩(wěn)定的供水壓力；清水進(jìn)入乳化液自動(dòng)配比器之前還要經(jīng)過高精度加水過濾器過濾，保證了乳化液配比用水的清潔。

3 SAP型智能集成供液系統(tǒng)在311102綜采工作面的應(yīng)用

（1）可在順槽控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站的集中自動(dòng)化控制；

（2）乳化泵電磁卸載、機(jī)械卸載；

（3）泵組曲軸箱油溫油位保護(hù)；

（4）壓力系統(tǒng)管路突然爆裂停機(jī)功能；

（5）泵站具有急停、閉鎖保護(hù)功能，可以單泵閉鎖及多臺(tái)泵站的急停控制；

（6）泵站控制系統(tǒng)防吸空保護(hù)功能（液位達(dá)到設(shè)定最低液位時(shí)，自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警）；

（7）各類傳感器對(duì)泵站的預(yù)警與保護(hù)（故障報(bào)警、顯示及記憶功能）；

（8）液位檢測(cè)、自動(dòng)補(bǔ)液（水）、乳化液自動(dòng)配比，并能集成顯示在plc遠(yuǎn)程控制箱程序中；

（9）高壓自動(dòng)反沖洗清水過濾站的自、手動(dòng)、定時(shí)、定壓反沖控制。

作者簡(jiǎn)介：郭勝帥（1988-），男，山東章丘人，本科，技術(shù)員，助理工程師，研究方向：煤礦開采技術(shù)。