何衛(wèi)

[摘 要]翟鎮(zhèn)煤礦6401W綜采工作面煤厚2.11-2.66m，平均煤厚2.47m，平均傾角6°，為大采高仰采工作面，存在煤壁易片幫的問題；另外，4煤層頂板屬于Ⅱ類，為中等穩(wěn)定頂板，具有弱沖擊傾向性；頂板為復(fù)合頂板，難控制，嚴(yán)重影響工作面的安全生產(chǎn)。經(jīng)研究決定，在支架上安裝了SAC 型液壓支架電液控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動拉架，減輕了職工的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了效率、效益雙提升，有效保證了翟鎮(zhèn)煤礦6401W大采高仰采綜采工作面的安全高效生產(chǎn)。

[關(guān)鍵詞]大采高仰采 液壓支架 電液控制系統(tǒng) 安全高效開采

中圖分類號：TD355.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0366-01

一、6401W工作面基本概況

1、工作面煤層賦存情況：

2、工作面設(shè)備配套

工作面采用“三機(jī)配套”，即：MG300/700-WD型采煤機(jī)落煤、SGZ-730/630型面刮板機(jī)運(yùn)煤、ZY2800/14/32型、ZY3400/14/32型液壓支架控制頂板。在支架上安裝電液控制系統(tǒng)，液壓支架的控制方式由手動控制轉(zhuǎn)變?yōu)殡娨嚎刂疲瑢?shí)現(xiàn)了井下采煤由機(jī)械化向自動化的變革，減輕了職工的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了效率、效益雙提升，有效保證了翟鎮(zhèn)煤礦6401W大采高仰采綜采工作面的安全高效生產(chǎn)。

二、 電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用背景

翟鎮(zhèn)煤礦6401W綜采工作面煤厚2.11-2.66m，平均2.47m，平均傾角6°，為大采高仰采工作面，推進(jìn)過程中存在影響生產(chǎn)的幾個問題：

1、工作面平均面長230m，屬超長工作面，大功率煤機(jī)MG300/700-WD型采煤機(jī)的最大牽引速度為8.2m/11m/min，受人員移動速度的限制，手動控制液壓支架難以實(shí)現(xiàn)追機(jī)作業(yè)；

2、6401W綜采工作面煤厚2.11-2.66m，平均2.47m，平均傾角6°，為大采高仰采工作面，煤壁易片幫，人員追機(jī)拉架容易造成人身傷害；

3、4煤層頂板屬于Ⅱ類，為中等穩(wěn)定頂板，具有弱沖擊傾向性；復(fù)合頂板，難控制，拉架速度慢，支護(hù)不及時就容易造成冒頂事故，嚴(yán)重影響工作面的安全生產(chǎn)。

4、超長工作面，單純的靠手動控制液壓支架，拉架后支架與輸送機(jī)的排直有一定的困難，支架溜子多少都會有一定的彎曲度，造成輸送機(jī)的運(yùn)行阻力及磨損量增加；如果彎曲度過大，還會造成輸送機(jī)接茬處錯茬，影響輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；

5、該工作面設(shè)計(jì)安裝支架135架，若是人工拉架，需要的人工多且追機(jī)作業(yè)，人員的勞動強(qiáng)度大，難以達(dá)到減人提效的目的。

為解決以上實(shí)際工作中出現(xiàn)的問題，迎合礦井“三提三減三化”的思路，經(jīng)分析研究，決定在支架上安裝SAC 型液壓支架電液控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的應(yīng)用，液壓支架的控制方式由手動控制轉(zhuǎn)變?yōu)殡娨嚎刂疲瑴p輕了職工的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了效率、效益雙提升，有效保證了翟鎮(zhèn)煤礦6401W大采高仰采綜采工作面的安全高效生產(chǎn)。

三、 電液控制系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)

液壓支架電液控制系統(tǒng)技術(shù)的核心是通過電液閥將過去手工控制操作變?yōu)橛?jì)算機(jī)程序控制的電信號操作，壓力傳感器、行程傳感器、紅外傳感器分別將立柱的壓力、支架的行程、采煤機(jī)的位置傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)不同的控制模式和工藝要求，對電液閥發(fā)出相應(yīng)的控制信號，達(dá)到對液壓支架控制的目的。

1、產(chǎn)品代號

TMFHYDJ（12）Z [FHD200/31.5Z]

2、性能參數(shù)

公稱流量：DN10 小閥芯-200 L/min（7MPa 壓力損失）

DN10 差動閥芯-200 L/min（7MPa 壓力損失）

公稱壓力：31.5 MPa；

額定電壓：12 V；

額定電流：110 mA；

控制方式：電液控制。

3、使用環(huán)境

工作介質(zhì)為經(jīng)過 25μm 高精度過濾器過濾后的乳化液（符合 MT76-2002 標(biāo)準(zhǔn)），系統(tǒng)工作壓力 31.5MPa，工作介質(zhì)溫度為 10～50℃。

二、結(jié)構(gòu)特征及工作原理

該電液控?fù)Q向閥由北京天瑪公司制造，是電液控制系統(tǒng)的執(zhí)行元件。該閥組集成了支架過濾器，具有 12 個工作口，通過 6 個電磁先導(dǎo)閥（相當(dāng)于 6 片操縱閥），完成對主閥的電液控制。主閥除通過電磁先導(dǎo)閥進(jìn)行控制外，在電磁先導(dǎo)閥上還備有手動控制按鈕，以方便支架在維修及電控出現(xiàn)異常時進(jìn)行操作控制。

四、 電液控制系統(tǒng)應(yīng)用后帶來的效益

翟鎮(zhèn)煤礦6401W工作面液壓支架安裝了電液控制系統(tǒng)后，液壓支架的控制方式由手動控制轉(zhuǎn)變?yōu)殡娨嚎刂?，?shí)現(xiàn)了井下采煤由機(jī)械化向自動化的變革，減輕了職工的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了效率、效益雙提升，有效保證了翟鎮(zhèn)煤礦6401W大采高仰采綜采工作面的安全高效生產(chǎn)。主要效益體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、支架移動速度快。節(jié)省操作時間，移架速度可達(dá)到8-10s/架，實(shí)現(xiàn)追機(jī)移架，有效的控制頂板；消除了工人在架間的移動速度對追機(jī)作業(yè)的限制影響。也對其有直接的影響。電液控制支架工作過程可自動循環(huán)進(jìn)行，加快了移架速度 。

2、改善了頂板支護(hù)條件。改系統(tǒng)應(yīng)用后，可以實(shí)現(xiàn)追機(jī)作業(yè)，使支架能緊跟在采煤機(jī)之后進(jìn)行支護(hù)，保證了回采工作面的頂板支護(hù)，避免出現(xiàn)了長時間空頂現(xiàn)象，保證沿工作面形成一個堅(jiān)固的支護(hù)帶。確保工作面在四層煤弱沖擊地壓復(fù)合頂板條件下的安全開采。

3、保證液壓支架額定初撐力。利用立柱下方的壓力傳感器可實(shí)現(xiàn)定壓初撐，有利于控制頂板，保護(hù)設(shè)備。保證額定初撐力，提高了支護(hù)效率，且全工作面支架初撐力均勻一致，改善了頂板控制。

4、可帶壓移架。采用電液控制系統(tǒng)，在移架過程中，易于實(shí)現(xiàn)帶壓移架，減少了工作面頂板對液壓支架產(chǎn)生頻繁的沖擊載荷，保護(hù)頂板圍巖的穩(wěn)定， 延長液壓支架的使用壽命。

5、提高了工作面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理水平。保證了工作面的支架排直。通過移位傳感器確定支架是否到位，使支架的切頂線能夠形成直線，不會因?yàn)槿藶橐蛩卦斐芍Ъ芡虾?；多架推溜和位移傳感器能夠確定輸送機(jī)是否到位，使輸送機(jī)受力均勻，保持直線，減少輸送機(jī)的運(yùn)行阻力和磨損量。煤壁直、溜子直、支架直，回采工作面達(dá)到了“三直”的要求標(biāo)準(zhǔn)。并且，采煤機(jī)截深準(zhǔn)確，改善了刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)的工況。另外，多架同時推溜，使刮板輸送機(jī)緩慢 彎曲，避免溜槽連接處產(chǎn)生過大的應(yīng)力。

6、改善了支架操作工的工作條件。電液控制技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了液壓支架的遙控操作，可遠(yuǎn)距離操作，工人勞動條件和勞動強(qiáng)度得到極大改善，由于采用計(jì)算機(jī)自動控制，減少了工人的誤操作。

五、 結(jié)論

電液控制系統(tǒng)安裝應(yīng)用后，液壓支架的控制方式由手動控制轉(zhuǎn)變?yōu)殡娨嚎刂?，減輕了職工的勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了效率、效益雙提升，有效保證了翟鎮(zhèn)煤礦6401W大采高仰采綜采工作面的安全高效生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，6401W工作面月產(chǎn)量最高時達(dá)到了 10萬噸，增長 26 %，真正意義上迎合了翟鎮(zhèn)煤礦“三提三減三化”的工作思路.根據(jù)目前的使用情況來看，該套系統(tǒng)適合在有條件的礦井進(jìn)行推廣應(yīng)用。