综采工作面电液控制支架在翟镇煤矿的应用

[摘 要]翟镇煤矿6401W综采工作面煤厚2.11-2.66m，平均煤厚2.47m，平均倾角6°，为大采高仰采工作面，存在煤壁易片帮的问题；另外，4煤层顶板属于Ⅱ类，为中等稳定顶板，具有弱冲击倾向性；顶板为复合顶板，难控制，严重影响工作面的安全生产。经研究决定，在支架上安装了SAC 型液压支架电液控制系统，实现了自动拉架，减轻了职工的劳动强度，实现了效率、效益双提升，有效保证了翟镇煤矿6401W大采高仰采综采工作面的安全高效生产。

[关键词]大采高仰采 液压支架 电液控制系统 安全高效开采

中图分类号：TD355.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0366-01

一、6401W工作面基本概况

1、工作面煤层赋存情况：

2、工作面设备配套

工作面采用“三机配套”，即：MG300/700-WD型采煤机落煤、SGZ-730/630型面刮板机运煤、ZY2800/14/32型、ZY3400/14/32型液压支架控制顶板。在支架上安装电液控制系统，液压支架的控制方式由手动控制转变为电液控制，实现了井下采煤由机械化向自动化的变革，减轻了职工的劳动强度，实现了效率、效益双提升，有效保证了翟镇煤矿6401W大采高仰采综采工作面的安全高效生产。

二、 电液控制系统的应用背景

翟镇煤矿6401W综采工作面煤厚2.11-2.66m，平均2.47m，平均倾角6°，为大采高仰采工作面，推进过程中存在影响生产的几个问题：

1、工作面平均面长230m，属超长工作面，大功率煤机MG300/700-WD型采煤机的最大牵引速度为8.2m/11m/min，受人员移动速度的限制，手动控制液压支架难以实现追机作业；

2、6401W综采工作面煤厚2.11-2.66m，平均2.47m，平均倾角6°，为大采高仰采工作面，煤壁易片帮，人员追机拉架容易造成人身伤害；

3、4煤层顶板属于Ⅱ类，为中等稳定顶板，具有弱冲击倾向性；复合顶板，难控制，拉架速度慢，支护不及时就容易造成冒顶事故，严重影响工作面的安全生产。

4、超长工作面，单纯的靠手动控制液压支架，拉架后支架与输送机的排直有一定的困难，支架溜子多少都会有一定的弯曲度，造成输送机的运行阻力及磨损量增加；如果弯曲度过大，还会造成输送机接茬处错茬，影响输送机的正常运转；

5、该工作面设计安装支架135架，若是人工拉架，需要的人工多且追机作业，人员的劳动强度大，难以达到减人提效的目的。

为解决以上实际工作中出现的问题，迎合矿井“三提三减三化”的思路，经分析研究，决定在支架上安装SAC 型液压支架电液控制系统，该系统的应用，液压支架的控制方式由手动控制转变为电液控制，减轻了职工的劳动强度，实现了效率、效益双提升，有效保证了翟镇煤矿6401W大采高仰采综采工作面的安全高效生产。

三、 电液控制系统主要技术参数

液压支架电液控制系统技术的核心是通过电液阀将过去手工控制操作变为计算机程序控制的电信号操作，压力传感器、行程传感器、红外传感器分别将立柱的压力、支架的行程、采煤机的位置传输给计算机，计算机根据不同的控制模式和工艺要求，对电液阀发出相应的控制信号，达到对液压支架控制的目的。

1、产品代号

TMFHYDJ（12）Z [FHD200/31.5Z]

2、性能参数

公称流量：DN10 小阀芯-200 L/min（7MPa 压力损失）

DN10 差动阀芯-200 L/min（7MPa 压力损失）

公称压力：31.5 MPa；

额定电压：12 V；

额定电流：110 mA；

控制方式：电液控制。

3、使用环境

工作介质为经过 25μm 高精度过滤器过滤后的乳化液（符合 MT76-2002 标准），系统工作压力 31.5MPa，工作介质温度为 10～50℃。

二、结构特征及工作原理

该电液控换向阀由北京天玛公司制造，是电液控制系统的执行元件。该阀组集成了支架过滤器，具有 12 个工作口，通过 6 个电磁先导阀（相当于 6 片操纵阀），完成对主阀的电液控制。主阀除通过电磁先导阀进行控制外，在电磁先导阀上还备有手动控制按钮，以方便支架在维修及电控出现异常时进行操作控制。

四、 电液控制系统应用后带来的效益

翟镇煤矿6401W工作面液压支架安装了电液控制系统后，液压支架的控制方式由手动控制转变为电液控制，实现了井下采煤由机械化向自动化的变革，减轻了职工的劳动强度，实现了效率、效益双提升，有效保证了翟镇煤矿6401W大采高仰采综采工作面的安全高效生产。主要效益体现在以下几个方面：

1、支架移动速度快。节省操作时间，移架速度可达到8-10s/架，实现追机移架，有效的控制顶板；消除了工人在架间的移动速度对追机作业的限制影响。也对其有直接的影响。电液控制支架工作过程可自动循环进行，加快了移架速度 。

2、改善了顶板支护条件。改系统应用后，可以实现追机作业，使支架能紧跟在采煤机之后进行支护，保证了回采工作面的顶板支护，避免出现了长时间空顶现象，保证沿工作面形成一个坚固的支护带。确保工作面在四层煤弱冲击地压复合顶板条件下的安全开采。

3、保证液压支架额定初撑力。利用立柱下方的压力传感器可实现定压初撑，有利于控制顶板，保护设备。保证额定初撑力，提高了支护效率，且全工作面支架初撑力均匀一致，改善了顶板控制。

4、可带压移架。采用电液控制系统，在移架过程中，易于实现带压移架，减少了工作面顶板对液压支架产生频繁的冲击载荷，保护顶板围岩的稳定， 延长液压支架的使用寿命。

5、提高了工作面质量标准化管理水平。保证了工作面的支架排直。通过移位传感器确定支架是否到位，使支架的切顶线能够形成直线，不会因为人为因素造成支架拖后；多架推溜和位移传感器能够确定输送机是否到位，使输送机受力均匀，保持直线，减少输送机的运行阻力和磨损量。煤壁直、溜子直、支架直，回采工作面达到了“三直”的要求标准。并且，采煤机截深准确，改善了刮板输送机和采煤机的工况。另外，多架同时推溜，使刮板输送机缓慢 弯曲，避免溜槽连接处产生过大的应力。

6、改善了支架操作工的工作条件。电液控制技术的应用，实现了液压支架的遥控操作，可远距离操作，工人劳动条件和劳动强度得到极大改善，由于采用计算机自动控制，减少了工人的误操作。

五、 结论

电液控制系统安装应用后，液压支架的控制方式由手动控制转变为电液控制，减轻了职工的劳动强度，实现了效率、效益双提升，有效保证了翟镇煤矿6401W大采高仰采综采工作面的安全高效生产。据统计，6401W工作面月产量最高时达到了 10万吨，增长 26 %，真正意义上迎合了翟镇煤矿“三提三减三化”的工作思路.根据目前的使用情况来看，该套系统适合在有条件的矿井进行推广应用。