智能化綜放開采控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、智能化綜放開采控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)針對(duì)當(dāng)前煤礦工作面存在生產(chǎn)效率低、智能化程度不高、安全隱患較大等問題， 智能化控制系統(tǒng)的升級(jí)改造成為大勢(shì)所趨。為此，同忻煤礦8202工作面根據(jù) 自身工況特點(diǎn)，對(duì)工作面綜放開采控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)和技術(shù)改造，運(yùn) 行結(jié)果顯示，改造后的工作面煤礦開采效率顯著提升，設(shè)備故障概率及人員的勞 動(dòng)強(qiáng)度明顯降低，工作面的作業(yè)安全 得到了重要保障，給企業(yè)帶來了較大的經(jīng) 濟(jì)效益。1控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案同忻礦8202工作面整套控制系統(tǒng)主要包括工作面運(yùn)輸控制系統(tǒng)、采煤機(jī)控制系 統(tǒng)、泵站控制系統(tǒng)、支架電液控制系統(tǒng)等部分。通過各分系統(tǒng)的相互協(xié)調(diào)控制， 以及對(duì)工作面的相關(guān)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能有

2、效完成對(duì)工作面中設(shè)備的監(jiān)控與統(tǒng)一 控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作面的智能化綜合控制，其結(jié)構(gòu)框架見圖1。ri/JH-t籍可謨度海件中心隕推押小心廠順槽雌中心鼻站程制盆琦ri/JH-t籍可謨度海件中心隕推押小心廠順槽雌中心鼻站程制盆琦圖1綜放開采控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架在整套控制系統(tǒng)中，所有的相關(guān)系統(tǒng)分為三層，在完成對(duì)第一層各分系統(tǒng)信息檢測(cè)后，傳輸至第二層的順槽監(jiān)控中心進(jìn)行信息的匯總及分析處理；再將匯總信息 傳輸至第三層平臺(tái)的調(diào)度指揮中心。工作人員可通過監(jiān)控終端平臺(tái)對(duì)工作面中設(shè) 備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)出現(xiàn)故障問題時(shí)操作人員可及時(shí)采取保護(hù)措施， 并將故障信息快速反饋給維修人員，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工作面的遠(yuǎn)程監(jiān)控、大數(shù)據(jù)處理

3、 及信息及時(shí)反饋等功能，大大提高了井下工作面開采效率及作業(yè)安全。2關(guān)鍵分系統(tǒng)功能介紹支架電液控制系統(tǒng) 液壓支架控制的傳統(tǒng)方式是用手動(dòng)操縱閥在被控液壓缸的主液路直接進(jìn)行通斷 切換，具有速度較慢，效率不高，操作勞動(dòng)量大，本架操作不安全，支架動(dòng)作控 制難以規(guī)范等缺點(diǎn)。為此，同忻煤礦設(shè)計(jì)了一套能適用于8202工作面綜放開采 控制系統(tǒng)的支架電液控制系統(tǒng)。整套系統(tǒng)集成了控制、檢測(cè)、液壓等技術(shù)，主要 包括液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等，可全面實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面液壓支架的全面監(jiān)測(cè)與控制。 其中，液壓系統(tǒng)部分采用了當(dāng)前成熟的新型電液閥組控制技術(shù)，而電控系統(tǒng)部分 則是將不同層次的嵌入控制技術(shù)融入于整套控制系統(tǒng)中，可通過多臺(tái)設(shè)備進(jìn)

4、行多 路網(wǎng)絡(luò)的分別控制，且各單元及模塊之間具有相互獨(dú)立的功能特點(diǎn)，能獨(dú)立完成 對(duì)設(shè)備中各模塊的全面監(jiān)控及控制。另外，控制器是控制單元的核心，是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，內(nèi)部裝有操作軟件，配以 人機(jī)交互界面，是員工操作的平臺(tái)。檢測(cè)環(huán)節(jié)則包括5類8種傳感器，分別為 前柱壓力傳感器、后柱壓力傳感器、紅外線接收器、推移行程傳感器、護(hù)幫接近 傳感器、傾角傳感器（主頂梁、掩護(hù)梁、尾梁）。機(jī)組控制系統(tǒng)8202工作面機(jī)組控制系統(tǒng)采用了德國(guó)艾柯夫公司生產(chǎn)的SL500采煤機(jī)，供電電壓為3300V，最大采高5240mm，臥底量370mm，過煤口高度760mm，截 割深度達(dá)800mm，滾筒直徑2300mm，最大牽引速度可達(dá)30

5、.9m/min，總裝 機(jī)功率為1715kW，其中截割功率為2x750kW，牽引功率為2x90kW，調(diào)度 泵電機(jī)功率為35kW。同時(shí)，在整套機(jī)組控制系統(tǒng)中，要求放頂煤液壓支架能遠(yuǎn)程成組協(xié)同控制，且采煤機(jī)必須具備的自動(dòng)化功能有： 采煤機(jī)有傾角調(diào)整功能，以防止采煤機(jī)與支架干涉，并可顯示傾角值，當(dāng)傾角 超過設(shè)定值時(shí)可報(bào)警采煤機(jī)應(yīng)有定位系統(tǒng)功能，數(shù)據(jù)傳輸裝置要與支架的接收裝置相匹配，實(shí)現(xiàn)采 煤機(jī)和支架的聯(lián)動(dòng)。采煤機(jī)應(yīng)配備頻攝像系統(tǒng)采煤機(jī)應(yīng)配備頻攝像系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)視滾筒截割情況，便于操作人員遠(yuǎn)程監(jiān)視和操作，并提供不同位置的安裝方案。泵站控制系統(tǒng)8202工作面的泵站控制系統(tǒng)主要包括噴霧泵、乳化液泵等部位。其中，噴霧泵站由5臺(tái)噴霧泵和3個(gè)水箱組成，單臺(tái)泵的額定流量為320L/min，功率為 132kW，公稱壓力12.5MPa，柱塞數(shù)目為3個(gè)，圖2泵站控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架配 套的清水箱單個(gè)有效容積為4000L。乳化液泵站則主要由4臺(tái)乳化液泵和2個(gè) 乳化液箱組成，單臺(tái)泵的額定流量為400L/min，功率為250kW，公稱壓力 31.5MPa，柱塞數(shù)目為5個(gè)，配套的乳化液箱單個(gè)有效容積為4000L。另外，工作面泵站采用集中自動(dòng)化控制，泵站系統(tǒng)能對(duì)泵站出口壓力、泵站油溫、 泵站油位狀態(tài)、泵站電磁閥動(dòng)作情況、液箱液位、乳化油油箱油位等信息進(jìn)行實(shí) 時(shí)顯示，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)泵站系統(tǒng)的智能化全面監(jiān)測(cè)和