布 和
(鄂爾多斯市盛鑫煤業(yè)有限責任公司,內蒙古 鄂爾多斯 017000)
隨著網絡時代的進步,煤炭企業(yè)在各項施工當中都融入了更加先進的網絡技術,智能化技術與傳統(tǒng)的裝備技術相比較,可以說是一個很成功的轉型,因為在實際煤炭開采工作過程當中,作業(yè)環(huán)境受空氣、環(huán)境等因素的影響,對生產操作人員身體健康造成傷害,智能技術的應用,減少了人員投入,提高了開采效率??傮w來說,煤炭企業(yè)應該加大對智能化技術的投入,為煤炭開采行業(yè)奠定一個良好的基礎。
一般來說,我們在采用大采高綜采技術時,通常有以下幾點:(1)割煤礦時要注意的幾點。大采高綜采時,一般有不同的割煤方式。進刀時,我們都是用末端來回割三角煤,然后抬起后滾筒,盡量減少前滾筒。最后,我們沿著刮板輸送機的相反方向從一側割煤。在切割過程中,我們要在尾部安裝三個支架,每次切割后改變采煤機的方向,將兩個滾筒顛倒過來。切割完成后,再進行捆綁采煤機的工作。(2)裝煤過程中的注意事項。在截割過程中,要盡量利用三角煤組的滾筒葉片和刮板輸送機將采煤機割下的煤收集起來,及時裝入刮板輸送機。(3)煤礦運輸過程中應注意的要點。在運輸過程中,由于我們運輸的產量和批次不同,一般我們使用柔性刮板輸送機,常用的有轉載機、帶式輸送機、轉載閥等。(4)移動架的技術要點。一般采用支架掩護式液壓支架。割完煤后,我們一般用支架或頂板進行維護,在拉幫過程中也用支架來維持支架的移動。
(1)數據集成系統(tǒng)。在工作面安裝兩個以太網開關(一個是機頭,一個是機尾),采集攝像系統(tǒng)的信號。它們可以通過光纖串聯。簡單來說,就是用光纖從控制中心連接到刮板輸送機的尾部。一般來說,光纖安裝在單軌吊車上,電纜槽安裝在平頂上。(2)攝像系統(tǒng)。就是安裝一個無線接收站,安裝在刮板輸送機尾部的電纜槽里,整臺輸送機將配備六個發(fā)射基站來接收無線信號,饋線連接發(fā)射站,進料器由PVC 塑料套管制成,刮板輸送機尾部的無線接收系統(tǒng)主要連接到刮板輸送機尾部的以太網交換機。(3)華寧控制系統(tǒng)。我們把江華寧的控制系統(tǒng)安裝在工作面從機頭到機尾的輸送機上,并與一部KCK101-1(Y)組合擴音電話連接,使用單軌吊車[1]。
在工作過程中,我們將根據煤炭的具體分布情況和實際地理因素,有條不紊地進行調配。在實際生產過程中,我們對設備的配置要求非常高,設備的運輸能力必須滿足我們的生產需要,在一定程度上可以提高礦井采煤的效率和數量。為了使配置工作更加科學合理,我們采用了以下方法:(1)破碎機和裝載機為PELM980/2000 破碎機,電機功率為160kW,減速器為JS250 減速器和SZZ-764/200(中型雙鏈)裝載機。(2)乳化液泵,一般選用BRW400/31.5 乳化液泵,配一個3000L 乳化液箱,一箱內安排兩臺泵。在工作過程中,我們使用的所有設備的額定壓力都是比較高的,其流量性能也是比較穩(wěn)定的。為了有更好的性能,我們將安裝電子卸載閥和手動卸載閥,可以在一定程度上提高設備的移動速度,從而更好地開展采煤工作。(3)刮板輸送機。通常,我們選擇SGZ-764/800(中型雙鏈)刮板輸送機。這種刮板輸送機具有鏈條強度大、使用壽命長、靈活性好的優(yōu)點。(4)液壓支架,配備ZY4600-15/33 雙柱掩護式液壓支架,支架范圍1.5m~3.3m,活柱提升量250mm~800mm,支架中心實際間距1.5m 左右,支架工作阻力約為4600kN,泵站提供的壓力應控制在30MPa 左右。(5)剪切機。選用MGTY300/700-WD 雙滾筒電牽引采煤機,采高2.0m~4.4m,電機功率2×300kW,截深600mm,牽引速度0~7.7~12.5m/min,滾筒直徑1.6m,優(yōu)點是可以遠程控制,一定程度上節(jié)省了人力投入,功率比較大,也為采煤提供了很大的保障。(6)移動式變壓器。通常情況下,我們配備三臺KBSG-500 移動變壓器、一臺KBSG-315 移動變壓器和兩臺KBSGZY-1000 移動變壓器。變壓器具有非常穩(wěn)定的工作和運行模式,使用壽命長,還可以在開采過程中提供電力[2]。
圖1
圖2
(1)剛開始第一刀是從機頭切割到機尾部分,在這個過程當中,機頭的拉線固定點是不動的,機尾直線固定點會超出0.8m。移架方向是從機尾向機頭方向,并且從機頭向機尾方向進行推溜。(2)從第二刀開始一直到第九刀,每次切割之后都使得機頭直線固定點保持不動,機尾直線固定點超出0.8m,移架方向是從機尾向機頭方向,同樣推溜方向是機頭到機尾,切割第十刀時,機頭和機尾的拉線固定點都會超出0.8m,移架方向是從機尾向機頭方向,之后進行推溜工作,當整個工作面完成調采循環(huán)之后,我們會循環(huán)進行。在實際的工作當中都是采用ZY13000-30-65D 型掩護式液壓支架重量,較以往支架大,因為煤璧表面是不平整的,支架在推移時,產生的效率也比較低,會導致機頭支架的方向不正,支架調整起來比較困難。為了應對這種方式,我們研發(fā)了外置千斤頂,手動進行調架。比如說在巷道龍門架上安設一巷道支架的推拉千斤頂,推移的位置為1.65m,之后在他的另一端采用26*92 圓環(huán)鏈條與待調向支架的架腳連在一起,最后進行方向調節(jié)。一般在離機頭20m 使用,整體來說效果還是十分明顯的,為大比例調采成功提供強有力的保障。
(1)在施工之前,相關單位要安排專業(yè)的人員對現場的實際情況以及安全情況進行全面的檢查,要保證工作人員的生命安全,如果發(fā)現問題一定要及時處理,處理完畢之后才可以進行相關的施工作業(yè)。(2)在施工的過程當中,工作面運輸巷比較高,材料巷相對來說比較低,當支架縮進面之后,使得工作面的端尾排頭架距離正項超過一定距離時,我們會在走向使用鋼梁或者是lm 一字梁進行維護,確保整個支架的穩(wěn)定性。(3)使用單體支柱進行調整時,必須要確保單體液壓支柱就是立在實體之上的,并且要采用供液。在進行調價工作時,工作人員切記不可靠近,而且要保持一定范圍。(4)在工作的過程中,我們要對尾端的支架方向及時進行調整,確保支架的方向與面內支架方向是一個方向,除此之外,我們還會根據巷道的方向與轉載機的搭接及時穿過轉載機,確保方向一致,防止出現其他問題影響施工。如果出現穿、竄搭板時,必須逐架進行,并且要注意來進行穿板工作時,特別要注意,一定要按照施工的工序進行工作。(5)工作面到撤面的高度與寬度一定要符合標準,這樣才可以更加順利地開展后期工作,在進行設備維護時更要按照標準進行,無關人員不能入內。在實際的工作當中需要動液壓支架時,要安排專業(yè)的技術人員進行操作,確保安全才可以進行施工[3]。
在日常的施工當中,工作面刮板輸送機的機頭和機尾是存在一定差距的。特別是在傾斜的煤層上輸送機刮板本身就存在著下滑力G·sinα,一般在施工的過程當中下滑力和刮板輸送機與底板間的摩擦力f 是一樣的。工作當中,當支架推移刮板輸送機時,輸送機的載煤量會增大,下滑力也會變大,就會導致失衡,導致刮板輸送機向下滑動。如果持續(xù)下滑就會造成非常嚴重的后果。一般在施工當中我們會利用偽斜調整的方式控制刮板輸送機下滑,也就是控制刮板輸送機的機尾超前機頭一定的距離。在這個過程當中,支架的推拉桿也是傾斜的,所以說在動輸送機時,推拉桿刮板輸送機的力f 可以分解為煤壁方向的力Fy 與機頭方向的力Fx,就可以在一定程度上平衡下滑力,也就可以維持之前的平衡。如果說傾斜的角度過大,那么就會導致支架的推力在機頭的方向的分力變大也就會導致機頭偏移。所以說在實際的施工過程當中,我們必須要對其進行合理的控制,并且在制定方案的同時也要對刮板輸送機的下滑問題進行研究。綜上所述,在解決輸送機下滑時,我們通常是使用甩刀、反推刮板輸送機進行調整,調整推刮板輸送機時間的間隔問題,而且還可以同步推刮板運輸機的時間間隔等方式進行調整。調整結束之后還要進行小組討論,確保我們的方案在實際工作時不會影響施工。除此之外,我們還應該制定一些應對措施,防止在施工的過程當中出現各種問題,從而影響施工[4]。
生產組織特別要注意以下幾個方面:(1)人員的配置問題:一般來說,一個綜采隊主要是安排管理人員、生產工作人員、主要包括巡檢工、監(jiān)控人員、護工人員等,一般是由10 人組成的隊伍。在使用智能化綜采技術之后,就在一定程度上減少了生產工作人員的配備。(2)新崗位的職責變化。隨著智能化發(fā)展,新增了三個崗位,主要是工作面巡檢工、監(jiān)控員和超前支護工。第一,工作面巡檢工主要是負責巡檢工作,也就是設備運行的過程當中所使用的所有設備由控制中心的控制員進行遠程操作,簡單來說,只需要兩個巡檢工就可以完成基本的工作,一個人主要是負責巡檢液壓支架,一個人負責巡檢采煤機。并且還要及時對開采過程設備的運行情況進行監(jiān)督,在監(jiān)督的過程當中發(fā)現緊急問題,必須要緊急關機,安排相應的人員進行檢查,保證安全之后再進行工作。第二,監(jiān)控人員由兩人就可以完成,主要是負責遠程操作采煤機的操作臺以及液壓支架操作臺。采煤機監(jiān)控員主要是對綜采設備的啟停、遠程人工干預采煤機進行遠程控制,負責液壓支架的監(jiān)控員主要是對液壓支架進行遠程控制,并且還要進行工作過程中的補架工作。第三,超前支架工,一般我們是在進風巷以及回風巷安排工作人員,一人負責在超前支架移動的過程當中,調整支架的位置情況,一名工作人員負責對現場的工作人員進行指揮和監(jiān)控,并且還要負責其他工作人員的安全問題,除此之外兩名工作人員還需要負責物料回收工作[5]。
本文根據某礦井下現場實際生產和地質條件提出大采高工作面智能化開采技術方案。通過對大采高工作面在智能化開采實施過程中面臨的工作面煤壁片幫、頂板破碎智能化控制難度大、煤層底板松軟導致移架困難、裝備協(xié)同作業(yè)能力差等技術難題進行分析研究,制定了針對性的解決方案,形成了一套適合于大采高綜采工作面智能化開采的生產工藝和方式,實現了工作面生產過程中以智能化集中控制為主、人工干預為輔的生產作業(yè)模式。某礦工作面自采用智能化開采模式生產以來,各設備運行穩(wěn)定,工作面實現了安全高效生產,為今后大采高智能化工作面開采技術在礦井開采程中的推廣應用提供了依據和經驗。