薄煤综采工作面利用SAC电液控系统实现快速推进的探索

（冀中能源股份有限公司葛泉矿薄煤队，河北 邢台 054000）

一、电液控系统简介

目前，综采工作面液压支架控制的传统方式是用手动操作阀在被控液压缸的主液路直接进行通断切换，达到控制立柱、各类千斤顶的伸、收动作的目的。

（一）综采电液控制系统的配置

支架电液控制是计算机及控制技术、检测技术和液压技术综合一体化的新技术。电液控制系统包含电控和液压两部分，液压部分就是支架的液压回路中的新型电波阀组，原来的手动操纵阀被电液阀组中大流量主控(换向)阀取代，主控阀为液动阀，由电液阀组内集成的小流量电磁先导阀驱动控制，小功率电磁先导阀的介入实现电子控制液压主系统；电控部分是一个集成的多层次的嵌入式计算机控制系统，每一个单元，每一个层次都分工有其独立的功能，承担相应的任务，系统无论配置到哪一级都可以投入应用，配置层次越高功能就越多越强，系统是可扩展的。

（二）综采电液控制系统的原理

电液控制系统的原理就是由传感器获取支架、采煤机以及工作面的相关数据，控制器根据所获得的数据以及预先编制好的程序进行计算、分析最后形成动作指令，动作指令通过电磁先导阀、主阀和液压油缸上的辅助阀来实现液压支架的降、移、升、推溜等动作。

二、葛泉矿东井综采电液控制的应用

2017年7月薄煤综采工作面电液控制系统在葛泉矿东井开始应用，它是葛泉矿由传统机械化综采工作面向自动化工作面的过渡，电液控制ZY3200/08/18D型薄煤综采液压支架系统目前成功应用在葛泉矿东井1171工作面，经过厂家和矿相关单位技术人员的指导和众多一线工人以及区队基层管理人员的认真学习和努力，本套系统得到了顺利的推广。

（一）应用条件

1171工作面是葛泉矿东井7#煤首个回采工作面，面长87米，设计可推进长度820米，平均采高为1.5m，采用MG2×160/720-QAWD交流电牵引型双滚筒采煤机双向穿梭割煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，滚筒自旋使其截齿将煤破碎。正常情况下跟顶破底，不留顶煤，一次采全高，当煤层厚度小于设计采高时，可降低采高或适度破底，并及时拉超前支护。工作面两端头使用ZY3200/10/20型端头支架4架，机头2架、机尾2架，中间使用ZY3200-08/18D型支架支护顶板，安装54架，共58架。

为实现快速安全推进，葛泉矿投入资金，将东井1171工作面ZY3200/08/18D薄煤综采支架液压系统改造为电液控制系统，通过电液控系统可进行支架成组操作，在地质条件允许的情况下，可通过一架操作相邻五个支架成组完成顶溜—拉架操作，减少了工人在低矮工作面的爬行，操作步骤简单。

（二）电液控制系统的构成

1171工作面ZY3200/08/18D薄煤综采支架采用北京天地玛珂公司生产的SAC支架电液控制系统，取代了传统(手动操作)液压系统中的操纵阀，由电控系统控制，也可以手动直接控制支架的所有动作.主要由控制器、控制器安装架、20功能电液阀组、驱动器压力传感器、行程传感器、红外线传感器、双路总线提升器、防爆电源箱、隔离耦合器、隔离耦合器安装块、网络终端器、电缆组件及其附件组成。

（三）技术特点

SAC型支架电液控制系统实现成组程序自动控制、成组自动移架、成组自动推溜。显著的改善支护效果，易于实现带压移架，提高了对工作面顶板的支护效果。

邻架控制：较传统的本架操作能够有效防止煤块对工人的人身伤害，较少安全事故；

远程控制：可以远程操作可视范围内（符合《煤矿安全规程》）所有支架的任何动作，降低工人劳动强度，提高生产率；

成组控制：能够实现在某一支架控制器上对一定范围内的支架组进行控制，控制灵活，便于操作；

电磁先导控制：能够大幅提高支架移架速度，在条件允许的情况下，一个循环仅需6秒便可以完成，大大提高生产率；

闭环控制：通过加装压力、行程、红外传感器，保证液压支架额定初撑力；可以提高工作面管办输送机的推移质量，误差控制在3厘米以内；可实现多架同时推移输送机，使输送机缓慢弯曲，避免溜槽连接处产生过大应力。可以准确的知道采煤机和支架的相对位置。

三、使用效果分析

（一）利用电液控系统的自动补压及带压移架功能，实现对顶板的维护，对于维护顶板稳定性和减少采动影响有重大意义，为实现快速推进提供了保障。

（二）由于电液控系统管路简单，使用浓缩液清洁度高，支架管路故障率相比传统支架有很大程度的降低，在实际生产中，极少出现高压管路及阀组漏液情况，提高了生产效率。

（三）SAC电液控支架可以实现成组推溜，成组移架，减少支架工在工作面来回走动，缩短操作时间，大幅度提高机组运行速度。实现一个正规循环，即机组割煤一刀，由原来的80～90min，缩短至60min左右，真正实现了高效生产。

（四）通过SAC电液控系统的自动操作功能，减少支架工的劳动强度，支架工数量由传统的2～3人减少至目前仅需1人就可以实现整个工作面的追机移架操作。