煤礦智能化工作面遠程供電供液配套技術

嚴慶展 翟正州

摘要：本文就目前的智能化工作面遠程供電供液的手段為基準，從系統功能的設計、數學分析、數據通信、保護手段以及遠程監控等方面進行了相關的研究分析，同時使用最為新型的理論對整個系統進行相應的審核和評價，提出了相應的智能化工作面遠程供電供液配套設計的相關原則，以此幫助解決我國自動化工程在遠程供電供液工作過程中遇到的一系列問題。

關鍵詞：煤礦;智能化工作;遠程供電;遠程供液;配套技術

隨著我國市場經濟的不斷發展進步，智能化的先進設備逐漸走入我們的生活之中，同樣的，智能化設備制造技術也開始與煤礦工作相結合，逐漸實現自動化，這也是時代發展的必然結果。這些年來，我們國內對于自動化采煤的設計逐漸有了新的進展，有許多設施較為完善的煤礦開始使用自動化綜合工作，這在一定程度上為推動了煤礦智能化開采的進程。

一、自動化工作面遠程供電供液系統現狀

國內的相關研究工作主要是針對液壓支架或者是采煤機等設備，但是卻忽略了智能化工作面遠程供電供液的方面，目前來看，其所存在的不足主要有以下幾點：第一，隨著煤礦開采工作的不斷推進，各個變電站的使用功率有了大幅度的提高，這都在一定程度上給予了巷道底板更多的壓力，容易使得其受到破壞或者是變形，間接影響工作的安全性;第二，巷道設備過多，體積過大，容易形成安全隱患，要想解決這一問題就必須要擴大巷道的寬度，這也會增加工作成本;第三，在過去，一般是將設備放置在距離巷道一百五十米左右的距離，外移設備過程中，往往需要浪費大量的時間，在一定程度上降低了工作的效率。目前所使用的遠程監控技術已經逐漸步向成熟化，設備不再經常移動，要想解決上述的一系列問題，就可以充分利用智能化工作面遠程供電供液，即可以保障工作人員的安全，還可以保障巷道設備的安全。

二、智能化工作面遠程供電供液配套原則

智能化工作面使用的一般是計算機系統，以此保證整個煤礦開采過程的協調性，這其中就包括刮板輸送、逆煤流啟以及順煤流停等等，此時使用智能化工作面遠程供電供液手段就可以有效滿足智能化需求。智能化工作面遠程供電供液的設計主要注意以下六個方面：第一，在遠程供電過程中，要適當地減少巷道中電纜的數量，一方面后期的管理，對于特別的系統來說，應該選擇合適的電壓來進行供電;第二，使用的設備本身應該具有一定的本地以及遠程控制的功能，經過一系列操作處理之后就可以實現系統的集中控制;第三，設備在正常運行的過程中，整個系統的電壓損耗不應該大于電壓的偏差值，電壓的損失往往會造成嚴重的影響;第四，在遠程供液的過程中，其供液的壓力應該嚴格依照支架的要求，應該選擇比較適合的設備，對整個工業手段進行優化處理，從而減小成本;第五，設備應該具有一定的安全性，能夠保證故障發生時的急停控制;第六，在遠程供液過程中，應該使用高壓乳化膠管或者是無縫的鋼管。這樣可以有效幫助設備的移動安裝。

三、智能化工作面遠程供電供液配套設計

（一）遠程供電配套設計

智能化工作面遠程供電供液主要針對于變電站或者是變頻器等設備的電壓值，首先，應該保證移動電纜管理方式的合理化，就巷道來看，要想保證電纜移動的方便性，應該使用規格較小的電纜;其次，對于變電站設計工作方面應該給予足夠的重視，變電站的型號主要以變壓器的容量為基準，然后，在對于系統電壓的損耗計算過程中，應該明確了解到其電壓與轉矩成正比，在遠程供電過程中，造成電壓損耗的因素有許多，包括電壓支路、變頻器以及變壓器等設備自身的損耗，在遠程供電系統之中，一般使用兩種方法來減小電壓損耗，提高電壓等級以及增大電纜的粗度，但是日常工作中一般是選用前者;最后，應該注意變頻器的相關設計，目前的工作中一般會使用相應的手段對機械或者是電網電流造成的沖擊進行改善，而現在所使用的變頻器一般是交直交變型號的，都是使用相應的半導體進行電流的逆變，這往往會使得通信電路之間形成一定的干擾。

（二）遠程供液配套設計

在遠距離供液配套設計過程中，一般是對液壓損耗以及流量進行一定的計算，從而保證支架段的確切壓力，幫助管徑寬度的選擇。在遠程供液過程中，一般有三種方式，雙進單出、雙進雙出和單進單出。所有的三種形式都有各自的適用情形，要正確的評估當前的環境狀態，使得選擇更加科學，從而能夠正對性的解決問題，保證運輸的時間要求以及能夠盡可能的降低成本。

四、自動化工作面遠程供電供液設計與應用

（一）遠程供液系統設計

在設計遠程供液系統的過程中，我們選用了單進單回的供液方式，這樣方便節省材料以及成本。但同時為了防止出現運輸當中的出現壓力不足的情況，所以選用的管道材料為無縫鋼管。其中主進鋼管的尺寸大小為直徑88.9mm厚度為8mm，長度為5000mm。然后在連接部分需要采用特高壓鋼管連接器。然后選用的高壓閘閥是特高壓的溝槽類型的。以及一些抗高壓的零部件組合而成。在供液的主要作業區選用DN385膠管，回路則選用DN51膠管。同時在選用的液壓支架提供的壓力能夠達到31.5MPa。此時的采煤機以額定速度每分鐘8m運行。通過一定的鹽酸，需要選用的泵站型號為BRW400/37.5F，而且需要三臺，其中兩臺正常投入使用，另外一臺防止出現緊急更換。而噴霧泵則選用BRW400/16ZB，總計2臺。即可達到正常工作與運營的要求，保證各項供液功能的正常實現，提供需要的動力滿足效率的要求。

（二）遠程供電系統設計

為了有效的減小供電線路的粗細節省耗材，需要采用高壓的供電方式，所以本文選用了電壓為3300V的高壓電來對設備進行供電。這些設備主要是包括采煤機、刮板輸送機、轉載機和破碎機。而對于泵站的相關設備則可選用高壓為1140V 來進行供電。經過相關的核算，最終可知需要用QJGZ-700 / 3300-2設備來對采煤機進行配電，而對于其他運輸設備可以用型號為BPJV-630/3300的變頻器來進行掌控。而整個的配電站的型號可以選用KBSGZY-2500/10/3.45、KBSGZY-1600 / 10 / 1. 2各一臺。然后即可根據實際的線路情況來就散整個供電當中的電壓損失，然后進行相關的調整和控制。同時將運輸設備以及變頻器和泵站采用通信方式來建立遠程的網絡控制與監管，實現實時的交互。實現整個供電系統的智能化程度，更方便工作人員對線路進行管理，及時的處理突發的狀況，排查故障，進行相應的維修工作。

五、結語：

本文主要是設計了遠程自動化控制的供電供液系統并探討了具體的設計思路和方法，實現遠程設備的控制和實時監控。在設計過程當中對于巷道的供電供液的相關儀器應當隔離，這樣能夠有效的避免變動，從而提高工作的效率，控制巷道底板的壓力大小，提高空氣的流通。能夠更加智能，有助于減少在深入的開采過程當中低壓工作面的沖擊情況。這樣才能夠保障相關的作業人員的人生安全，并且實現良好的自動化控制，減少設備的損壞狀況的發生。通過這種供電供液技術為今后的遠程智能化煤礦開采提供借鑒。

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作者簡介：嚴慶展。當前職稱：助理工程師，學歷：本科 。