大采高综采设备采区集中供液系统在马兰矿的应用

李 挺

（西山煤电股份有限公司马兰矿， 山西 古交 030205）

1 马兰矿简介

马兰矿南五下组煤采区位于马兰矿910 水平，采区南北长3.51 km，东西宽约3.73 km，总面积5.64 km2。采区内可采煤层数2 层，分别为8 号、9 号煤层。8 号煤层可采储量1 780.8 万t，设计生产能力为240 万t/a，服务年限6.2 年。9 号煤层可采储量851.7万t，设计生产能力为120 万t/a，服务年限5.9 年。8号煤层平均厚度4.5 m，9 号煤层平均厚度2.1 m，8号煤与9 号煤层间距6～8 m，采用联合布置分层开采，两层煤均规划左翼6 个工作面，右翼5 个工作面，两翼共22 个工作面。工作面顺槽长度1 000～1 500 m 左右，现回采8 号煤，工作面采用走向长壁一次采全高综采工艺，智能化开采，目前8 号煤层剩余可采储量943.5 万t，剩余服务年限4.5 年。9 号煤层暂未开采[1]。

2 供液系统集中控制硐室

根据南五下组煤采区实际情况，将供液系统集中控制硐室布置在采区中部位置，紧邻采区变电所，兼顾采区内规划所有工作面，有效减少管路铺设长度。集中控制硐室采用5 m×4 m 矩形断面，净断面20 m2，锚喷支护，有效使用长度105 m，并与采区回风下山连通形成独立回风系统[2]。供液系统设备采用单侧布置在集中控制硐室内，其平面布置图见图1。

3 供液系统组成

整个系统由ZM-JSZ-10 矿用净化水装置、RPZ乳化液自动配比装置（含KXJP-127B 电控系统及浓度在线检测）、BRW630/37.5 乳化液泵站、BPW800/16 喷雾泵站、智能高压自动反冲洗过滤站GL2500/37.5/25、GJF2000/3.2/60 回 液 反 冲 洗 过 滤站、控制系统等组成，具体参数见表1。

图1 集中控制硐室平面布置图

表1 集控硐室主要设备统计

4 系统的工作介质清洁度和浓度管理功能

1）具有完善的多级过滤体系，具有多级、分级过滤功能，可确保乳化液介质的清洁度，降低电液控系统的故障率。

2）水处理装置采用目前最先进、最节能、最有效的反渗透水处理技术，产水水质好，水质稳定，能有效去除水中的钙、镁离子、无机盐、有机物、细菌等污染物质，综合运行费用低。

3）高压过滤站控制系统可根据压差、时间、“压差+时间组合”三种方式实现对过滤站滤芯的反冲洗控制，当滤芯多次反冲后仍无法正常使用时系统自动发出更换滤芯警告。

4）满足自动化工作面要求实现系统运行状态记录与上传为一体，能够提供恒压、清洁、配比稳定的高质量乳化液。

5 应用效果

集中供液系统在马兰矿18509 智能化工作面得到了实际应用验证。自2019 年10 月安装调试完成，目前已正常推进600 余m，采区集中供液站采用高压无缝钢管、高压软管和高压连接器作为供液装置的主要管道，解决了传统供液装置中高压软管和钢管采用便携式插头利用U 型卡连接装置管路易漏液、系统压力损失大的问题。供液管路密封性能好，不易漏液，沿程压力损失低，供液系统压力持续稳定在30 MPa 以上，设备运行环境好，保证了工作面的供液压力和供液质量，提高了工作面支护安全系数。采用乳化液自动配比电控装置大大提高了乳化液的配液效率，改善了乳化液的供液质量，保障了工作面的支护装备良好运转，延长了液压元件使用寿命，减少了液压元件损坏数量。乳化液泵维护人员由8 人减少为4 人，实现了减员提效。

将相关设备集中布置在供液硐室后，仅剩余电缆车与组合开关、移变需要定期前移，大大减少了工作面系列车的长度和重量，移动系列车的时间节约50%以上，从而减小了工作面因移动系列车停产的时间，同时极大程度改善了设备运行环境，避免了胶带和供液设备两种大尺寸设备并列布置带来的行人安全空间不足、多项交叉作业等危险因素。工作面回撤安装工程量相应减少，降低了供液相关设施故障率和配件损坏率，进而提高了生产效率[3]。

6 结语

在采区内布置集中控制硐室，配备水处理及集中供液系统，实现了水质处理、远距离泵站集中供液系统自动化控制及工作面设备远程控制功能，解决了传统的供液系统布置在系列车上，体积大、重量大，每隔几天需要移动一次系列车，安全隐患大、移动时间长，占用人员多，对生产影响大的问题。采区集中供液技术能够较好地保障设备安全、可靠运行，促进高产高效智能化工作的推进。可服务于南五下组煤采区8 号煤、9 号煤所有工作面，提升了矿井自动化管理水平，为建设数字化、智能化矿山奠定了基础，具有较高的经济效益。