井下8號煤2116自動化綜采工作面技術

王 鵬

（山西新景礦煤業有限責任公司，山西 陽泉 045008）

1 概述

隨著煤礦機械化、科學化、信息化的發展電液控自動化工作和無人、少人工作面是今后發展的必然方向。按照集團公司的總體部署，2015 年5月山西新景礦煤業有限責任公司（以下簡稱公司）在蘆南8號煤2116工作面使用了電液控支架自動化綜采工藝。2116工作面從安裝開始公司就特別注重對本套設備的防塵保護，公司要求本套設備的所有零部件都必須全密封下井，下井后必須由專人按操作要領安裝。試生產以來，已經基本實現分階段實施的既定目標，說明系統沒有受到污染，公司做到了電液控支架對系統保潔的高標準要求，試生產是成功的。

2 自動化工作面概況

2.1 巷道布置

本工作面井下位于8 號煤蘆南區北翼西部，東為2114工作面（已采），南為2115工作面（已掘未采），西為2118工作面（已掘未采），北為525水平中條帶大巷。

2116工作面設計可采走向長度1 529m，傾斜長180 m，平均煤厚2.84 m，工作面可采儲量99.4萬t，進風巷凈寬4.4m，凈高2.6m，回風巷凈寬4.0 m，凈高2.6 m，尾巷凈寬4.4 m，凈高2.6m，均采用錨桿、錨索聯合支護。

2.2 設備配備

2116工作面現安裝有121架ZY6400－17／31D型電液控液壓支架，MG－300／700－WD 型采煤機，SGZ～800／800 型生產溜，SZZ～800／250 型轉載機，SSJ1000／2×160型皮帶機。

3 工作面為實現目標的三個階段

第一階段：逐漸熟悉設備性能、使用方法和技術要求，操作方式為單架手動（2015 年5 月25日—6月10日已實現完成）。

第二階段：試驗熟悉并掌握電液控支架的人工成組（3架為一組）動作，查找并處理自動移架頂溜時系統存在的問題，為實現跟機自動奠定基礎（2015年6月11日—6月26日已實現完成）。

第三階段：實現跟機自動化試驗（2015年6月27日—7月12日已實現完成）。

4 實現自動化綜采工作面的保障措施

4.1 組織措施

工作面生產期間，生產技術科及生產工區業務技術員負責每周輪流寫實兩次，同時由專人將全天寫實內容報送到生產技術科，然后由電液控系統工作領導組成員召開電液控支架工作面生產協調會。會上，重點對設備使用、信息傳輸以及集控系統等運行狀況進行一一指對，有異常情況出現時，第一時間安排專人進行現場處理。

4.2 技術管理措施

1）水過濾裝置、軟化水裝置必須保證正常運行，有故障時報指揮部，工作面停止生產，處理后方可恢復，由當班電工執行一次反沖洗并留有記錄。

2）乳化液自動配比系統必須保證正常運行，有故障時報指揮部停止生產，處理后方可恢復生產，每班由當班泵工用糖量儀每兩小時測試一次乳化液濃度，保證在1.8%～2.2%之間，每班執行一次人工反沖洗，并留有記錄。

3）工作面支架分三段由3名支架工包機，檢修班期間由包機工逐架進行反復沖洗。

5 電液控系統與傳統液壓系統相比的優點

5.1 安全管控的優勢

1）人員安全。自動化的應用減少了班作業人員數量，降低了工人勞動強度，也使操作人員能夠最大限度遠離瓦斯突出危險區段。

2）設備安全。通過動態實時監測設備運行工況，及時發現和處理問題，有效預防設備帶病運行，試生產運行以來未出現設備換大件問題，機電設備事故實現了零的突破。

5.2 技術先進性的優勢

1）實現了支架跟機作業自動化。以SAC 電液控系統為核心，依托采煤機紅外線位置檢測、視頻探頭、多種傳感器等監測監控裝置，工作面液壓支架跟隨采煤機割煤方向自動執行升降、推移和噴霧作業，實現了支架跟機作業自動化（支架移架、頂溜采用傳感器紅外感應自動跟機，提高系統控制的實時性，支架動作速度提高2～3 倍，普通支架移架大約30～50s，電液控支架約為15s）。

2）實現了工作面“三機”和順槽膠帶機集中控制。監控系統采用ZQS127－Z型運輸機監控主機，實現了對工作面刮板運輸機、轉載機、破碎機設備運行工況的動態監測。控制系統采用KTC101型通訊裝置配合視頻監測設備，實現了對工作面三機和順槽膠帶機的集中控制。

3）實現了視頻監測實時傳輸。在工作面、運輸設備轉載點加裝了視頻監控設備，實現了對整個綜采作業區的全程實時視頻監控、視頻信息共享。公司總調度室隨時可以觀察井下的實時作業情況，及時了解生產動態，為調度指揮提供了決策依據。

4）實現了礦壓數據實時傳輸。整個礦壓觀測系統依托安裝在支架上的GDP60 型壓力傳感器采集礦壓數據，經過井下電液控主機存儲并通過數據上傳系統傳輸到地面服務器記錄、分析，生成曲線圖表發布，掌握了工作面回采過程中的礦壓顯現和分布規律，結論是：工作面初次來壓步距為26.4m，周期來壓步距為12～15m。為工作面管理頂板和今后支架選型提供了科學的依據。

5）實現了支護質量的顯著提高。支架控制系統自動補壓功能保證支架對頂板的更加及時控制，根據礦壓觀測數據，支架支護合格率達到98%以上，工作阻力普遍保持在30 MPa左右，遠高于普通液壓支架，周期來壓期間支架工作阻力上升到40MPa，實現了支架對采場頂板的有效支撐，超前壓力顯現微弱，兩巷變形得到有效控制。

6）實現了全巷道語音通訊。1 500多m 的順槽和工作面分段裝設了語音通訊設備，聲音清晰洪亮，實現了全線喊話，無論是順槽還是工作面的任何一個地方，要找一個人或者下達一個指令都非常方便。

5.3 減人提效的優勢

自動化綜采隊組原有在冊員工139人，本科學歷2人，大專23人，中專29人，中技16人，自動化綜采隊組人員經過近一年來對電液控支架的現場實操培訓和班后常規的理論培訓，已經將工作面回進風超前維護、起底開幫、小巷運輸等工種49人分流劃轉，現有在冊員工90人，為另一自動化綜采隊組上電液控支架儲備了一定的技能人才。

6 結論

在公司各級領導的高度重視下，在礦全體干部員工的共同努力下，電液控自動化工作面取得了成功，為公司全面推廣電液控制系統、提高員工素質、提升管理水平奠定了良好基礎。

1）通過認真扎實細致到位的培訓，有效提升了全隊員工的特別是關鍵崗位（包括安裝準備等）員工的思想認識、正規操作意識以及技能素質，基本達到系統對操作人員的標準要求。

2）在實踐中層層把關，嚴格落實，提升了各級管理層的管理水平，滿足了對電液控系統高標準的管理要求。

3）通過硬件保障以及作業環節的層層責任落實，自動供配液系統清潔度和濃度均達到了電液控系統的運行要求，系統運行正常，基本功能全部實現。

4）工作面支護質量大幅提升，安全質量標準化工作再上臺階，工作效率將隨著員工的操作熟練程度逐步提高。下一步，公司將一如既往地嚴格管理，不斷完善生產過程中存在的問題，向上級單位交一份滿意的答卷。