（汾西礦業(yè)集團(tuán)賀西煤礦 山西 033300）

1.工作面情況介紹

3421本工作面開采山西組4#煤層，厚層狀，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)生裂隙發(fā)育，玻璃光澤，屬半亮—光亮型煤，運(yùn)輸巷煤層在Y3點前68m（349.8m）處分叉，材料巷煤層在C3點前72m（369.3m）處分叉，分叉前平均煤厚3.45m，分叉后平均煤厚1.5m。容重1.39t/m3，屬于中厚煤層。

煤層傾向SW（西南），走向NW-SE（西北-東南），傾角4°～8°，平均5°。分叉前煤層含有夾矸1層，厚度0.25m，分叉后無夾矸。工作面構(gòu)造較簡單。

3412智能化綜采工作面液壓支架采用鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司的ZY6800/13/35D型液壓支架，共安裝112架，該類型支架通過鄭州煤機(jī)液壓電控有限公司的ZE70型電液控制器內(nèi)設(shè)定的程序執(zhí)行相應(yīng)的降柱、升柱、拉架、推溜等動作。

在工作面安裝階段，工作面煤層厚度僅為1.4-1.5m，受制于液壓支架最小高度1.3m的影響，在初采階段，將工作面高度人工截割至1.6-1.7m的范圍，保證液壓支架能夠平穩(wěn)移出。

開始自動化生產(chǎn)之后，液壓支架電液控中的程序由生產(chǎn)隊組和廠家商量共同設(shè)置完成。3412自動化工作面總長164.6m，工作面區(qū)間為液壓支架1#-112#，其中機(jī)頭設(shè)置為1#-27#，中部設(shè)置為28#-85#，機(jī)尾設(shè)置為86#-112#。

采煤機(jī)行走過程中，控制器根據(jù)煤機(jī)位置在不同架執(zhí)行收伸縮梁、移架、伸伸縮梁、推溜等不同動作，即自動跟機(jī)。根據(jù)上文描述，電液控程序中將自動跟機(jī)分為端頭、中部和端尾三個階段，中部動作根據(jù)采煤機(jī)行走方向分為中上和中下，兩端頭階段配合采煤機(jī)斜切進(jìn)刀、割三角煤以及掃煤。

采煤機(jī)從中部下行進(jìn)入端頭，當(dāng)中部最后一架支架移架完畢后，工作面控制器跟機(jī)狀態(tài)由中部切換為端頭，端頭共分為4個階段，包括端頭1、端頭2、端頭3及端頭4。

圖1 端頭1示意圖

圖2 端頭2示意圖

端頭1：當(dāng)中部末架移架過后，代表中部動作完成，跟機(jī)程序由中部直接進(jìn)入端頭1，但此時支架動作延續(xù)中部動作，即繼續(xù)在采煤機(jī)后方執(zhí)行移架和推溜，根據(jù)設(shè)定的移架及推溜距離，當(dāng)采煤機(jī)割通機(jī)頭時，15#支架完成拉架動作，19#-27#按不同行程推溜形成斜切端，端頭1階段完成。

端頭2：采煤機(jī)割通機(jī)頭，返刀斜切入煤壁，識別到煤機(jī)返刀動作時，程序切換到端頭2，煤機(jī)行走方向為端頭至中部，在19-27架斜切進(jìn)刀，在煤機(jī)后方繼續(xù)執(zhí)行移架和推溜動作，1#-14#完成拉架，和端頭1階段拉架銜接完成，當(dāng)煤機(jī)行走至27架，代表斜切完成，程序執(zhí)行1-27架整體推溜，此時煤機(jī)處于27架左右，已完成斜切進(jìn)刀且所有支架移架、推溜完成，端頭2階段完成（在煤機(jī)未走到27架前時，程序不執(zhí)行整體推溜，煤機(jī)可反復(fù)掃煤）。

端頭3：采煤機(jī)斜切進(jìn)刀完成，完成整體推溜動作后程序自動切換至端頭3，此時煤機(jī)向端頭方向行走割三角煤，支架在煤機(jī)后方執(zhí)行拉架動作，不執(zhí)行推溜動作，當(dāng)煤機(jī)割通機(jī)頭時，由于移架距離一樣，故依舊為15#支架完成拉架動作，因無推溜動作，端頭3階段完成。

圖3 端頭3示意圖

端頭4：采煤機(jī)再次割通機(jī)頭，程序自動切換到端頭4，采煤機(jī)由端頭返刀向中部方向行走，后方支架執(zhí)行移架和推溜動作，1-14架拉架和端頭3階段的15#架銜接完成，由于端頭3階段未執(zhí)行推溜動作，故推溜根據(jù)程序設(shè)定距離依次執(zhí)行。當(dāng)采煤機(jī)跨過27架，即從端頭進(jìn)入中部，端頭4階段完成，程序切換至中部。

圖4 端頭4示意圖

在端3階段，在采煤機(jī)由27架割至機(jī)頭時，27#-15#支架依此拉架。對于薄煤層工作面而言，支架內(nèi)部無行人空間，人員經(jīng)前方腳踏板行走，但當(dāng)支架拉架之后，前方不再存在行人空間，采煤機(jī)巡視人員和支架巡視人員無法經(jīng)過，故經(jīng)和煤機(jī)技術(shù)人員溝通，對端3和端4階段程序作出更改，以下為目前程序邏輯：

端頭3：采煤機(jī)斜切進(jìn)刀完成，完成整體推溜動作后程序自動切換至端頭3，此時煤機(jī)向端頭方向行走割三角煤，支架在煤機(jī)后方執(zhí)行伸縮梁進(jìn)行頂板臨時支護(hù)，煤機(jī)割通機(jī)頭時，煤機(jī)機(jī)身處于1#-10#，27#-12#伸縮梁伸出支護(hù)，無移架推溜動作，端頭3階段完成。

圖5 端頭3示意圖

端頭4：采煤機(jī)再次割通機(jī)頭，程序自動切換到端頭4，采煤機(jī)由端頭返刀向中部方向行走，煤機(jī)前方收回端頭3階段的伸縮梁，在煤機(jī)后方1-27架依此進(jìn)行移架和推溜，當(dāng)煤機(jī)行走至27架，端頭整體階段完成，拉架至18架，程序狀態(tài)切換至中部，拉架及推溜動作繼續(xù)執(zhí)行，煤機(jī)行走至36架，27號支架拉架完成。

圖6 端頭4示意圖

端頭4和中部上行執(zhí)行同樣的支架動作，端頭3由伸縮梁代替移架進(jìn)行臨時支護(hù)，端頭4收回伸縮梁并補(bǔ)上移架動作，為巡視人員留下行走空間，既不影響液壓支架跟機(jī)的流暢性，同時也保證了智能化作業(yè)安全性。

2.結(jié)語

液壓支架的每一步在采煤工藝中起著至關(guān)重要的安全作用，尤其現(xiàn)在智能化綜采工作面的發(fā)展已經(jīng)是大勢所趨，液壓支架跟機(jī)自動操作的步驟更是環(huán)環(huán)相扣，所以，程序中的每一個細(xì)節(jié)都決定著整個采煤工藝的系統(tǒng)安全性，認(rèn)真細(xì)心琢磨才能確保萬無一失。