智能化综放开采控制系统在煤矿中的应用

　　随着我国科学技术水平的不断提升，加上煤矿行业的快速发展，综采工作面的自动化、智能化升级改造已成为当前企业考虑的重点方向。单一煤层综采工作面自动化开采技术在我国得到了广泛成功应用，但特厚煤层综放智能工作面尚无成功案例。，工作环境恶劣，工人劳动强度大，安全隐患多等问题十分突出。为此，同煤集团结合同忻煤矿8202工作面的实际工况特点，对同忻煤矿8202工作面开展了以液压支架电液控制为基础的智能化远程控制技术的实践与研究，从系统支架电液控制、机组控制等方面，对8202工作面的智能化综放开采控制系统进行了系统设计和改造。

　　同忻矿8202工作面采用综采放顶煤开采工艺，煤层厚度平均15.26m，工作面长度200m，可采长度2184.5m。采用“四六制”作业，三班生产，一班检修，每天开机约16h，生产原煤0.033Mt，小时产煤2063t。液压支架选用型号为ZF15000/27.5/42型支撑掩护式低位放顶煤液压支架，支架结构高度2750～4200mm；采煤机选用艾柯夫SL500AC型采煤机，总装机功率1715kW，电压3300V；前、后部刮板输送机选用JTAFC1050型刮板输送机，总装机功率均为2×1050kW，前部刮板输送机中部槽槽宽1m，运输能力2500t/h，后部刮板输送机中部槽槽宽1.25m运输能力3000t/h。

　　工作面设备综合开机率90%以上，大修周期3～5年，采用液压支架电液控制系统、采煤机截割高度记忆系统、综放工作面自动化监控系统，可通过矿井和工作面网络系统，实现工作面设备远程监测监控，通过顺槽计算机进行生产过程自动化控制。

　　为进一步验证所设计的8202工作面智能化综放开采控制系统的综合性能及实际效果，在完成地面调试和井下调试基础上，进行了将近2年的投产运行，工作面移架喷雾系统现场见图5。在运行过程中，整个工作面累计推进2083.55m，安全生产521天，生产原煤15.65Mt，平均日产30000t，日推进度4.0m，每米产量7500t。

　　各设备工况良好，设备损坏率低，应用效果较好。综放工作面远程成组协同控制技术的工业性试验证明，控制系统整体设计合理，控制系统各个子系统设计合理，控制系统功能满足了综放工作面自动化采煤的要求。同时，该系统的应用，也使得人员的劳动强度大大降低，采煤效率和作业安全性大大提升，为8202工作面高产、高效提供了有力支撑和保证。

　　将当前先进的智能化控制技术应用到煤矿工作面的智能化改造中，以“物联网整合、互联网传输、数字化集成、可视化保障、程序化操作”为技术核心，实现智能化综放开采控制系统在工作面的成功应用，是当前煤矿企业智能化技术改造的重要方向。为此，以同煤集团同忻煤矿8202工作面为研究对象，开展了该工作面的智能化综放开采控制系统的总体方案及关键分系统设计研究，并对该控制系统进行了实际应用验证。

　　结果显示，该工作面中安装此控制系统后，整个工作面的煤炭开采效率及设备运行状态得到显著提升，降低了人员的劳动强度和井下事故发生概率，给企业带来了巨大的经济效益，也受到了该工作面相关人员的一致好评。社会效益良好，值得在其他同类矿井工作面中推广应用。