崔永玲 https://mysk.familydoctor.com.cn/comment_319981_1/

针对当前煤矿工作面存在生产效率低、智能化程度不高、安全隐患较大等问题，智能化控制系统的升级改造成为大势所趋。为此，同忻煤矿工作面根据自身工况特点，对工作面综放开采控制系统进行了总体方案设计和技术改造，运行结果显示，改造后的工作面煤矿开采效率显著提升，设备故障概率及人员的劳动强度明显降低，工作面的作业安全得到了重要保障，给企业带来了较大的经济效益。

1控制系统总体设计方案

同忻矿工作面整套控制系统主要包括工作面运输控制系统、采煤机控制系统、泵站控制系统、支架电液控制系统等部分。通过各分系统的相互协调控制，以及对工作面的相关设备的实时监控，能有效完成对工作面中设备的监控与统一控制，实现整个工作面的智能化综合控制，其结构框架见图1。

图1综放开采控制系统结构框架

在整套控制系统中，所有的相关系统分为三层，在完成对第一层各分系统信息检测后，传输至第二层的顺槽监控中心进行信息的汇总及分析处理；再将汇总信息传输至第三层平台的调度指挥中心。工作人员可通过监控终端平台对工作面中设备的运行状态进行实时监控，当出现故障问题时，操作人员可及时采取保护措施，并将故障信息快速反馈给维修人员，实现了整个工作面的远程监控、大数据处理及信息及时反馈等功能，大大提高了井下工作面开采效率及作业安全。

2关键分系统功能介绍

（1）支架电液控制系统

液压支架控制的传统方式是用手动操纵阀在被控液压缸的主液路直接进行通断切换，具有速度较慢，效率不高，操作劳动量大，本架操作不安全，支架动作控制难以规范等缺点。为此，同忻煤矿设计了一套能适用于工作面综放开采控制系统的支架电液控制系统。整套系统集成了控制、检测、液压等技术，主要包括液压系统、电控系统等，可全面实现对工作面液压支架的全面监测与控制。

其中，液压系统部分采用了当前成熟的新型电液阀组控制技术，而电控系统部分则是将不同层次的嵌入控制技术融入于整套控制系统中，可通过多台设备进行多路网络的分别控制，且各单元及模块之间具有相互独立的功能特点，能独立完成对设备中各模块的全面监控及控制。

另外，控制器是控制单元的核心，是一台微型计算机，内部装有操作软件，配以人机交互界面，是员工操作的平台。检测环节则包括5类8种传感器，分别为前柱压力传感器、后柱压力传感器、红外线接收器、推移行程传感器、护帮接近传感器、倾角传感器（主顶梁、掩护梁、尾梁）。

（2）机组控制系统

工作面机组控制系统采用了德国艾柯夫公司生产的SL采煤机，供电电压为V，最大采高mm，卧底量mm，过煤口高度mm，截割深度达mm，滚筒直径mm，最大牵引速度可达30.9m/min，总装机功率为kW，其中截割功率为2×kW，牵引功率为2×90kW，调度泵电机功率为35kW。同时，在整套机组控制系统中，要求放顶煤液压支架能远程成组协同控制，且采煤机必须具备的自动化功能有：

①采煤机有倾角调整功能，以防止采煤机与支架干涉，并可显示倾角值，当倾角超过设定值时可报警。

②采煤机应有定位系统功能，数据传输装置要与支架的接收装置相匹配，实现采煤机和支架的联动。

③采煤机应配备四个视频摄像系统，远程监视滚筒截割情况，便于操作人员远程监视和操作，并提供不同位置的安装方案。

（3）泵站控制系统

工作面的泵站控制系统主要包括喷雾泵、乳化液泵等部位。其中，喷雾泵站由5台喷雾泵和3个水箱组成，单台泵的额定流量为L/min，功率为kW，公称压力12.5MPa，柱塞数目为3个，图2泵站控制系统结构框架配套的清水箱单个有效容积为L。乳化液泵站则主要由4台乳化液泵和2个乳化液箱组成，单台泵的额定流量为L/min，功率为kW，公称压力31.5MPa，柱塞数目为5个，配套的乳化液箱单个有效容积为L。

另外，工作面泵站采用集中自动化控制，泵站系统能对泵站出口压力、泵站油温、泵站油位状态、泵站电磁阀动作情况、液箱液位、乳化油油箱油位等信息进行实时显示，实现了整个泵站系统的智能化全面监测和控制，其整体结构框架见图2。

图2泵站控制系统结构框架

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