SAP型智能集成供液系統(tǒng)在鮑店煤礦的應(yīng)用

李 博，徐明星

（山東兗礦集團(tuán)鮑店煤礦，山東 濟(jì)寧 273500）

1 SAP型智能集成供液系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)

SAP型供液系統(tǒng)是工作面智能集成供液設(shè)備，包括泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)、乳化液自動(dòng)配比系統(tǒng)、多級(jí)過濾系統(tǒng)、自動(dòng)化控制模塊、乳化液自動(dòng)配比系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)記錄模塊。該系統(tǒng)由泵站、液箱、控制裝置、多級(jí)過濾裝置四大部分組成，其中多級(jí)過濾裝置是在綜合分析了煤礦使用現(xiàn)場(chǎng)條件和供液要求的基礎(chǔ)上，專門配置的用于供液過濾的裝置，該裝置的組成主要包括進(jìn)液過濾裝置、回液過濾裝置、高壓過濾器和進(jìn)水過濾站。

1.2 系統(tǒng)的功能特點(diǎn)

1）合理有序的控制模式：泵站的啟停分為單控、多控、聯(lián)控三種方式。泵站分為主泵、次泵、備泵，SAP型供液系對(duì)三種泵站進(jìn)行分組分類控制，實(shí)現(xiàn)泵站的輪流運(yùn)行，有效提高泵站的利用率，有效延長泵站的使用壽命和更換周期。并且該系統(tǒng)能夠自動(dòng)分析各泵站的運(yùn)行數(shù)據(jù)，有效避免了泵站帶病運(yùn)行，有效較少了泵站故障率，較好地避免了設(shè)備事故。

2）泵站的各個(gè)關(guān)鍵用油部位設(shè)置了油溫、油壓、油位傳感器，可及時(shí)檢測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)的潤滑和冷卻狀態(tài)。通過該傳感器可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)防缺油問題導(dǎo)致的設(shè)備故障。

3）多級(jí)過濾裝置的應(yīng)用有效地保障了供液的清潔程度，避免了液壓系統(tǒng)由于供液污染導(dǎo)致的損壞或事故。采用進(jìn)液過濾、回液凈化、高壓過濾的多級(jí)過濾模式以及回液自動(dòng)配比保障供液的清潔。

4）智能監(jiān)控功能通過探測(cè)器、傳感器、檢測(cè)儀檢測(cè)各部件的運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)自動(dòng)采取應(yīng)急措施。如爆管保護(hù)功能在膠管爆裂時(shí)立即實(shí)現(xiàn)智能停泵停機(jī)。

5）配備監(jiān)控主機(jī)，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)及時(shí)記錄、分析并保存共享。

2 工作面設(shè)備配置情況

鮑店煤礦5312 綜放工作面采用傾斜長壁綜合機(jī)械化放頂煤采煤法。工作面具備完整的智能化操作系統(tǒng)，系統(tǒng)由多個(gè)獨(dú)立的子系統(tǒng)集成。工作面配置乳化液泵三臺(tái)（型號(hào)為BRW315/31.5），兩用一備，裝備三泵兩箱；選用BPW315/16型乳化液泵三臺(tái)，兩用一備，裝備三泵兩箱，工作面采取遠(yuǎn)距離供液方式。乳化液泵型號(hào)為BRW315/31.5，技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 乳化液泵主要技術(shù)參數(shù)

3 SAP型智能集成供液系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 SAP型供液系統(tǒng)的主要組成

3.1.1 主控計(jì)算機(jī)

主控計(jì)算機(jī)具備匯集并存儲(chǔ)了工作面各控制器傳輸來的數(shù)據(jù)信息，可以隨時(shí)、集中地監(jiān)視全工作面支架及相關(guān)設(shè)備的工況、動(dòng)態(tài)獲取實(shí)時(shí)或歷史信息，對(duì)工作面的支架控制器系統(tǒng)實(shí)施管理。可配置工作面支架的控制方式（如是否依據(jù)采煤機(jī)位置進(jìn)行控制），設(shè)置或更改控制器控制參數(shù)，調(diào)整支架控制的過程和效果，更新應(yīng)用程序。軟硬件資源豐富，特別是通信接口的多樣靈活，可聯(lián)入礦井集控中心實(shí)現(xiàn)泵站監(jiān)測(cè)信息的共享。

3.1.2 泵站控制器

泵站控制器是SAP型供液系統(tǒng)的核心組成部分，具備信息采集、數(shù)據(jù)分析、泵站啟停控制功能，泵站控制器與傳感器連接，是SAP型供液系統(tǒng)的信息傳遞樞紐，把檢測(cè)信息及時(shí)有效地傳遞到主控計(jì)算機(jī)的集控中心。分為噴霧泵控制器、乳化液控制器、乳化液箱控制器三種，分別通過線纜與噴霧泵、乳化液泵、液罐相連，檢測(cè)和控制泵站的運(yùn)行工況、故障預(yù)警、設(shè)備的啟停。

3.1.3 過濾站

分為進(jìn)液過濾站、回液過濾站、高壓過濾站、進(jìn)水過濾站。

1）進(jìn)液過濾站。是泵站進(jìn)液的主要過濾裝置，具有大流量、高精度的過濾功能，配置的濾芯過濾級(jí)別高、納污能力強(qiáng)、可反復(fù)利用、更換方便。乳化液經(jīng)過進(jìn)液過濾站的這一級(jí)過濾即可滿足工作面用液清潔度需求，有效避免了污物進(jìn)入液壓系統(tǒng)，對(duì)液壓設(shè)備造成損壞。

2）回液過濾站。匯集工作面的全部回液，并進(jìn)行有效過濾。在回液過濾站的濾筒間安設(shè)了大孔徑換向球閥，主要用于濾筒之間快速切換，并且大孔徑換向球閥具有背壓保護(hù)，在濾芯堵塞后濾筒壓力過高時(shí)換向球閥自動(dòng)進(jìn)行切換，以防止高壓損壞過濾站。回液過濾工作原理如圖1 所示。過濾站濾筒一用一備，每組濾筒按照一用一備方式配置兩個(gè)濾芯。

圖1 回液過濾站的工作原理圖

3）高壓過濾站。該泵站是供液進(jìn)入液壓支架進(jìn)行使用的最后一道過濾裝置，采用4 個(gè)高精度濾芯進(jìn)行過濾，該濾站設(shè)置4 種反沖洗系統(tǒng)裝置對(duì)濾芯進(jìn)行反沖洗，沖洗廢水直接回收至回水系統(tǒng)回收再利用。

4）進(jìn)水過濾站。主要用于工作面用水的過濾清潔工作，保障工作面設(shè)備用水免受污染，保持液壓系統(tǒng)的清潔無污。安設(shè)進(jìn)出液壓差顯示器，當(dāng)壓差＞1 MPa 時(shí)，出液口流量較小，需要進(jìn)行工作濾芯和備用濾芯的切換，并及時(shí)更換濾芯。

3.2 SAP型供液系統(tǒng)的主要故障與處理方法

應(yīng)用表明，設(shè)備故障頻繁發(fā)生在高壓過濾站和回液過濾站。

3.2.1 高壓過濾站常見故障和處理方法

高壓過濾站故障時(shí)，設(shè)備用液不能滿足清潔生產(chǎn)要求，此時(shí)需及時(shí)關(guān)閉泵站更換濾芯，需注意該系統(tǒng)設(shè)定了采煤量＞150 萬t、液體通過量＞26 萬m3、泵站累計(jì)運(yùn)行＞4 個(gè)月三個(gè)指標(biāo)的限值，任一指標(biāo)達(dá)到限值必須進(jìn)行更換濾芯。該濾站常見故障有排污口漏液，這是由于先導(dǎo)閥串液泄漏、控制體桿閥滲漏。工作人員需要停泵后更換電磁先導(dǎo)閥或控制體、更換閥體連接處密封件。控制閥與主閥體連接處滲液。這是由于連接處密封損壞。工作人員停泵，更換密封。正常工作狀態(tài)下，排污錐閥處漏液。這是由于錐閥松動(dòng)。右旋擰緊即可。反沖洗進(jìn)出液壓差＞1 MPa。這是由于濾芯損壞、堵塞。工作人員需要切換至備用濾芯、停泵對(duì)損壞濾芯更換或清洗。

3.2.2 回液過濾站常見故障處理方法

溢流閥口出液。工作人員需要及時(shí)檢查出液口與液箱連接、保持出液暢通，操作換向球閥，更換濾芯；濾筒端蓋、連接法蘭端面、溢流閥端面漏液。工作人員需要更換密封件。

4 SAP型供液系統(tǒng)的應(yīng)用效果

該SAP型智能集成供液系統(tǒng)在鮑店煤礦應(yīng)用以來，當(dāng)煤機(jī)割完煤以后，整套系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況，自行選擇合適的移架方式將支架拉移到位，該套系統(tǒng)能夠最大限度地滿足煤礦綜放工作面自動(dòng)化控制的需要。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，具有穩(wěn)定的供電電源、人性化的換向閥組手動(dòng)機(jī)構(gòu)、防護(hù)等級(jí)高、模塊化設(shè)計(jì)等優(yōu)勢(shì)。

1）具備跟機(jī)自動(dòng)化控制功能，實(shí)現(xiàn)與采煤機(jī)配合進(jìn)行自動(dòng)收插板護(hù)幫板、自動(dòng)降移升支架、雙向成組自動(dòng)移架控制功能。

2）具備智能化記憶放煤流程，實(shí)現(xiàn)液壓支架多輪、順序、均勻放煤功能。

3）具備壓力在線監(jiān)測(cè)功能，實(shí)現(xiàn)初撐力動(dòng)態(tài)達(dá)標(biāo)及帶壓移架功能。順槽支架電液控能夠遠(yuǎn)程操控，實(shí)現(xiàn)順槽支架降移升功能，配合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，完成移架工序、轉(zhuǎn)載機(jī)拉移工序。

5 結(jié)論

SAP型智能集成供液系統(tǒng)投入使用后，其運(yùn)行模式保障了泵站的利用率和液壓支架系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；工作面供液采取進(jìn)液過濾、回液過濾、高壓過濾三級(jí)過濾和回液自動(dòng)配比，確保了液壓設(shè)備供液的安全性和可靠性；利用進(jìn)水過濾站、廢水回收系統(tǒng)、變頻調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了泵站系統(tǒng)的節(jié)能減排和節(jié)能降耗；系統(tǒng)自動(dòng)化控制功能和檢測(cè)功能，提高了煤礦智能化自動(dòng)化生產(chǎn)效率。