井下8号煤2116自动化综采工作面技术

王 鹏

（山西新景矿煤业有限责任公司，山西 阳泉 045008）

1 概述

随着煤矿机械化、科学化、信息化的发展电液控自动化工作和无人、少人工作面是今后发展的必然方向。按照集团公司的总体部署，2015 年5月山西新景矿煤业有限责任公司（以下简称公司）在芦南8号煤2116工作面使用了电液控支架自动化综采工艺。2116工作面从安装开始公司就特别注重对本套设备的防尘保护，公司要求本套设备的所有零部件都必须全密封下井，下井后必须由专人按操作要领安装。试生产以来，已经基本实现分阶段实施的既定目标，说明系统没有受到污染，公司做到了电液控支架对系统保洁的高标准要求，试生产是成功的。

2 自动化工作面概况

2.1 巷道布置

本工作面井下位于8 号煤芦南区北翼西部，东为2114工作面（已采），南为2115工作面（已掘未采），西为2118工作面（已掘未采），北为525水平中条带大巷。

2116工作面设计可采走向长度1 529m，倾斜长180 m，平均煤厚2.84 m，工作面可采储量99.4万t，进风巷净宽4.4m，净高2.6m，回风巷净宽4.0 m，净高2.6 m，尾巷净宽4.4 m，净高2.6m，均采用锚杆、锚索联合支护。

2.2 设备配备

2116工作面现安装有121架ZY6400－17／31D型电液控液压支架，MG－300／700－WD 型采煤机，SGZ～800／800 型生产溜，SZZ～800／250 型转载机，SSJ1000／2×160型皮带机。

3 工作面为实现目标的三个阶段

第一阶段：逐渐熟悉设备性能、使用方法和技术要求，操作方式为单架手动（2015 年5 月25日—6月10日已实现完成）。

第二阶段：试验熟悉并掌握电液控支架的人工成组（3架为一组）动作，查找并处理自动移架顶溜时系统存在的问题，为实现跟机自动奠定基础（2015年6月11日—6月26日已实现完成）。

第三阶段：实现跟机自动化试验（2015年6月27日—7月12日已实现完成）。

4 实现自动化综采工作面的保障措施

4.1 组织措施

工作面生产期间，生产技术科及生产工区业务技术员负责每周轮流写实两次，同时由专人将全天写实内容报送到生产技术科，然后由电液控系统工作领导组成员召开电液控支架工作面生产协调会。会上，重点对设备使用、信息传输以及集控系统等运行状况进行一一指对，有异常情况出现时，第一时间安排专人进行现场处理。

4.2 技术管理措施

1）水过滤装置、软化水装置必须保证正常运行，有故障时报指挥部，工作面停止生产，处理后方可恢复，由当班电工执行一次反冲洗并留有记录。

2）乳化液自动配比系统必须保证正常运行，有故障时报指挥部停止生产，处理后方可恢复生产，每班由当班泵工用糖量仪每两小时测试一次乳化液浓度，保证在1.8%～2.2%之间，每班执行一次人工反冲洗，并留有记录。

3）工作面支架分三段由3名支架工包机，检修班期间由包机工逐架进行反复冲洗。

5 电液控系统与传统液压系统相比的优点

5.1 安全管控的优势

1）人员安全。自动化的应用减少了班作业人员数量，降低了工人劳动强度，也使操作人员能够最大限度远离瓦斯突出危险区段。

2）设备安全。通过动态实时监测设备运行工况，及时发现和处理问题，有效预防设备带病运行，试生产运行以来未出现设备换大件问题，机电设备事故实现了零的突破。

5.2 技术先进性的优势

1）实现了支架跟机作业自动化。以SAC 电液控系统为核心，依托采煤机红外线位置检测、视频探头、多种传感器等监测监控装置，工作面液压支架跟随采煤机割煤方向自动执行升降、推移和喷雾作业，实现了支架跟机作业自动化（支架移架、顶溜采用传感器红外感应自动跟机，提高系统控制的实时性，支架动作速度提高2～3 倍，普通支架移架大约30～50s，电液控支架约为15s）。

2）实现了工作面“三机”和顺槽胶带机集中控制。监控系统采用ZQS127－Z型运输机监控主机，实现了对工作面刮板运输机、转载机、破碎机设备运行工况的动态监测。控制系统采用KTC101型通讯装置配合视频监测设备，实现了对工作面三机和顺槽胶带机的集中控制。

3）实现了视频监测实时传输。在工作面、运输设备转载点加装了视频监控设备，实现了对整个综采作业区的全程实时视频监控、视频信息共享。公司总调度室随时可以观察井下的实时作业情况，及时了解生产动态，为调度指挥提供了决策依据。

4）实现了矿压数据实时传输。整个矿压观测系统依托安装在支架上的GDP60 型压力传感器采集矿压数据，经过井下电液控主机存储并通过数据上传系统传输到地面服务器记录、分析，生成曲线图表发布，掌握了工作面回采过程中的矿压显现和分布规律，结论是：工作面初次来压步距为26.4m，周期来压步距为12～15m。为工作面管理顶板和今后支架选型提供了科学的依据。

5）实现了支护质量的显著提高。支架控制系统自动补压功能保证支架对顶板的更加及时控制，根据矿压观测数据，支架支护合格率达到98%以上，工作阻力普遍保持在30 MPa左右，远高于普通液压支架，周期来压期间支架工作阻力上升到40MPa，实现了支架对采场顶板的有效支撑，超前压力显现微弱，两巷变形得到有效控制。

6）实现了全巷道语音通讯。1 500多m 的顺槽和工作面分段装设了语音通讯设备，声音清晰洪亮，实现了全线喊话，无论是顺槽还是工作面的任何一个地方，要找一个人或者下达一个指令都非常方便。

5.3 减人提效的优势

自动化综采队组原有在册员工139人，本科学历2人，大专23人，中专29人，中技16人，自动化综采队组人员经过近一年来对电液控支架的现场实操培训和班后常规的理论培训，已经将工作面回进风超前维护、起底开帮、小巷运输等工种49人分流划转，现有在册员工90人，为另一自动化综采队组上电液控支架储备了一定的技能人才。

6 结论

在公司各级领导的高度重视下，在矿全体干部员工的共同努力下，电液控自动化工作面取得了成功，为公司全面推广电液控制系统、提高员工素质、提升管理水平奠定了良好基础。

1）通过认真扎实细致到位的培训，有效提升了全队员工的特别是关键岗位（包括安装准备等）员工的思想认识、正规操作意识以及技能素质，基本达到系统对操作人员的标准要求。

2）在实践中层层把关，严格落实，提升了各级管理层的管理水平，满足了对电液控系统高标准的管理要求。

3）通过硬件保障以及作业环节的层层责任落实，自动供配液系统清洁度和浓度均达到了电液控系统的运行要求，系统运行正常，基本功能全部实现。

4）工作面支护质量大幅提升，安全质量标准化工作再上台阶，工作效率将随着员工的操作熟练程度逐步提高。下一步，公司将一如既往地严格管理，不断完善生产过程中存在的问题，向上级单位交一份满意的答卷。