大采高綜采設備采區(qū)集中供液系統(tǒng)在馬蘭礦的應用

李 挺

（西山煤電股份有限公司馬蘭礦， 山西 古交 030205）

1 馬蘭礦簡介

馬蘭礦南五下組煤采區(qū)位于馬蘭礦910 水平，采區(qū)南北長3.51 km，東西寬約3.73 km，總面積5.64 km2。采區(qū)內(nèi)可采煤層數(shù)2 層，分別為8 號、9 號煤層。8 號煤層可采儲量1 780.8 萬t，設計生產(chǎn)能力為240 萬t/a，服務年限6.2 年。9 號煤層可采儲量851.7萬t，設計生產(chǎn)能力為120 萬t/a，服務年限5.9 年。8號煤層平均厚度4.5 m，9 號煤層平均厚度2.1 m，8號煤與9 號煤層間距6～8 m，采用聯(lián)合布置分層開采，兩層煤均規(guī)劃左翼6 個工作面，右翼5 個工作面，兩翼共22 個工作面。工作面順槽長度1 000～1 500 m 左右，現(xiàn)回采8 號煤，工作面采用走向長壁一次采全高綜采工藝，智能化開采，目前8 號煤層剩余可采儲量943.5 萬t，剩余服務年限4.5 年。9 號煤層暫未開采[1]。

2 供液系統(tǒng)集中控制硐室

根據(jù)南五下組煤采區(qū)實際情況，將供液系統(tǒng)集中控制硐室布置在采區(qū)中部位置，緊鄰采區(qū)變電所，兼顧采區(qū)內(nèi)規(guī)劃所有工作面，有效減少管路鋪設長度。集中控制硐室采用5 m×4 m 矩形斷面，凈斷面20 m2，錨噴支護，有效使用長度105 m，并與采區(qū)回風下山連通形成獨立回風系統(tǒng)[2]。供液系統(tǒng)設備采用單側(cè)布置在集中控制硐室內(nèi)，其平面布置圖見圖1。

3 供液系統(tǒng)組成

整個系統(tǒng)由ZM-JSZ-10 礦用凈化水裝置、RPZ乳化液自動配比裝置（含KXJP-127B 電控系統(tǒng)及濃度在線檢測）、BRW630/37.5 乳化液泵站、BPW800/16 噴霧泵站、智能高壓自動反沖洗過濾站GL2500/37.5/25、GJF2000/3.2/60 回 液 反 沖 洗 過 濾站、控制系統(tǒng)等組成，具體參數(shù)見表1。

圖1 集中控制硐室平面布置圖

表1 集控硐室主要設備統(tǒng)計

4 系統(tǒng)的工作介質(zhì)清潔度和濃度管理功能

1）具有完善的多級過濾體系，具有多級、分級過濾功能，可確保乳化液介質(zhì)的清潔度，降低電液控系統(tǒng)的故障率。

2）水處理裝置采用目前最先進、最節(jié)能、最有效的反滲透水處理技術，產(chǎn)水水質(zhì)好，水質(zhì)穩(wěn)定，能有效去除水中的鈣、鎂離子、無機鹽、有機物、細菌等污染物質(zhì)，綜合運行費用低。

3）高壓過濾站控制系統(tǒng)可根據(jù)壓差、時間、“壓差+時間組合”三種方式實現(xiàn)對過濾站濾芯的反沖洗控制，當濾芯多次反沖后仍無法正常使用時系統(tǒng)自動發(fā)出更換濾芯警告。

4）滿足自動化工作面要求實現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)記錄與上傳為一體，能夠提供恒壓、清潔、配比穩(wěn)定的高質(zhì)量乳化液。

5 應用效果

集中供液系統(tǒng)在馬蘭礦18509 智能化工作面得到了實際應用驗證。自2019 年10 月安裝調(diào)試完成，目前已正常推進600 余m，采區(qū)集中供液站采用高壓無縫鋼管、高壓軟管和高壓連接器作為供液裝置的主要管道，解決了傳統(tǒng)供液裝置中高壓軟管和鋼管采用便攜式插頭利用U 型卡連接裝置管路易漏液、系統(tǒng)壓力損失大的問題。供液管路密封性能好，不易漏液，沿程壓力損失低，供液系統(tǒng)壓力持續(xù)穩(wěn)定在30 MPa 以上，設備運行環(huán)境好，保證了工作面的供液壓力和供液質(zhì)量，提高了工作面支護安全系數(shù)。采用乳化液自動配比電控裝置大大提高了乳化液的配液效率，改善了乳化液的供液質(zhì)量，保障了工作面的支護裝備良好運轉(zhuǎn)，延長了液壓元件使用壽命，減少了液壓元件損壞數(shù)量。乳化液泵維護人員由8 人減少為4 人，實現(xiàn)了減員提效。

將相關設備集中布置在供液硐室后，僅剩余電纜車與組合開關、移變需要定期前移，大大減少了工作面系列車的長度和重量，移動系列車的時間節(jié)約50%以上，從而減小了工作面因移動系列車停產(chǎn)的時間，同時極大程度改善了設備運行環(huán)境，避免了膠帶和供液設備兩種大尺寸設備并列布置帶來的行人安全空間不足、多項交叉作業(yè)等危險因素。工作面回撤安裝工程量相應減少，降低了供液相關設施故障率和配件損壞率，進而提高了生產(chǎn)效率[3]。

6 結(jié)語

在采區(qū)內(nèi)布置集中控制硐室，配備水處理及集中供液系統(tǒng)，實現(xiàn)了水質(zhì)處理、遠距離泵站集中供液系統(tǒng)自動化控制及工作面設備遠程控制功能，解決了傳統(tǒng)的供液系統(tǒng)布置在系列車上，體積大、重量大，每隔幾天需要移動一次系列車，安全隱患大、移動時間長，占用人員多，對生產(chǎn)影響大的問題。采區(qū)集中供液技術能夠較好地保障設備安全、可靠運行，促進高產(chǎn)高效智能化工作的推進?？煞沼谀衔逑陆M煤采區(qū)8 號煤、9 號煤所有工作面，提升了礦井自動化管理水平，為建設數(shù)字化、智能化礦山奠定了基礎，具有較高的經(jīng)濟效益。