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1中煤集团与天玛公司智能化开采技术交流2017-5-2323456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748技术需求解决方案综采自动化解决方案（LongwallMind）1.概述综采自动化将多种跨学科技术（如控制、以太网、无线、视频、音频、通信等）应用于综采工作面，实现在工作面监控中心对综采设备进行自动化控制，确保各设备协调、连续、高效、安全运行，并将工人从工作面解放出来，实现工作面少人化甚至无人化。2.组成综采自动化主要由监控中心、综合接入器、光电转换器、路由交换机、摄像仪、视频监视器、操作台、8c型护套连接器、光缆及安装附件等组成。3.功能（1）建立工作面生产调度指挥中心，实现工作面集中自动化控制；（2）液压支架电液控制跟机自动化及远程遥控；（3）采煤机远程遥控；（4）集成供液系统智能自动化控制，对工作面泵站、过滤系统集中自动化控制；（5）实现三机监视、通信、控制集成为一体，并在监控中心对工作面运输机、转载机、破碎机集中自动化控制；（6）实现工作面数据集成、控制、通讯、音频、视频等集成为一体；（7）实现工作面工业以太网及无线覆盖；（8）全工作面视频监控及采煤机全景动态监控；（9）实现工作面模拟/数字双通道语音通信：喊话、预警、广播、工作面沿线保护及闭锁；（10）工作面自动化系统集成及数据上传。4.特点（1）建设工作面监控中心，实现集中自动化控制；49（2）在监控中心实现对液压支架和采煤机的远程控制，将工人从工作面解放出来；（3）将三机监视、通信、控制集成为一体，打破一机多系统同时存在；（4）系统高度集成。将工作面数据、控制、通讯、音频、视频等集成为一体，用一条主干线横穿工作面，大大简化工作面布置和投入；（5）系统本安化设计，核心产品防护等级为IP67,系统具有高可靠性；（6）系统采用快速插接方式，安装、维护方便；薄煤层工作面电液控制系统解决方案一、工作面特点：薄煤层工作面由于开采高度的限制，使得工作面作业空间狭窄，不仅工人劳动强度大、安全系数低，而且生产效率低下。二、电液控制系统需求：电液控制系统可实现支架的单架、成组和跟机控制，大大降低了工人劳动强度，提高了采煤生产效率。其灵活的邻架、隔架控制功能，可提高工作面作业的安全系数。由于空间的限制，要求电液控制系统元件具有较小的安装尺寸，以减少对液压支架空间的占用，因此对电液控制系统提出了较高的要求。三、系统方案：1、配备FHD200/31.5Z型电液控换向阀，流量为200L/min，可满足对立柱千斤顶缸径280mm以下液压支架的快速高效控制。整体插装式阀芯便于现场维护。2、配备ZDYZ-Z型一体化液压支架电液控制装置控制器，可实现对不超过12功能的电液控换向阀的控制需求。配有2路模拟信号输入，1路串口通讯。3、配备SAC-H型支架人机操作界面，与液压支架电液控制装置控制器连接，可实现对邻架及隔架支架的单动操作，以及控制成组支架自动动作。4、配备GPD型矿用压力传感器，可实现对立柱下腔压力的监测，辅助控制器实现对支架自动移架过程中升柱、降柱的控制。5、配备GUC(1200)-X型行程传感器，可实现对推移千斤顶位移的监测，辅助控制器实现任意截深成组推溜、自动移架等功能。6、配备GUH5-F型红外线发送器、GUH5-S型红外线接收器，可实现对采煤机位置的监测，辅助控制器实现跟机自动化功能。7、配备KDW/127/12(A)型单路矿用隔爆兼本质安全型稳压电源，可为电控系统提供一路12V/2A的稳定供电。8、配备SAC-I型隔离耦合器，可实现组间干线的供电隔离、信号耦合的功能。50四、系统特点：1、液压支架电液控制装置控制器与电液控换向阀采用一体化设计，结构紧凑、体积小，整机高度压缩到只有114mm，有效的节约了空间，最大限度的满足了薄煤层支架配套空间的需要。2、支架过滤器、先导阀过滤器与主阀体集成于一体，有效的节约了空间。采用分级过滤体系，以保证工作介质的清洁度。3、人机操作界面和液压支架电液控制装置控制器采用分体式设计，可有效降低设备维护成本。独立的人机操作界面设计，安装灵活。便于布置。4、单路矿用隔爆兼本质安全型稳压电源体积小巧，减小了支架的占用空间。中厚煤层工作面电液控制系统解决方案一、工作面特点：中厚煤层工作面由于液压支架工作阻力较大，其立柱、推移等千斤顶均具有较大缸径。对于大缸径千斤顶的控制，其制约因素是液压系统的流量，流量的大小决定了支架动作的快慢，也直接影响了生产效率的高低。二、电液控制系统需求：电液控制系统可实现支架的邻架、成组和跟机的控制，提高工作面的生产效率，但同时也要求其具有较大的流量和稳定性能，因此对电液控制系统提出了较高的要求。三、系统方案：1、配备FHD500/31.5Z型电液控换向阀，流量为500L/min，可满足高工作阻力及较高工作阻力液压支架的快速高效控制。整体插装式阀芯便于现场维护。2、配备SAC-C型支架控制器或ZDYZ-Z型20功能液压支架电液控制装置控制器，可实现对不超过16功能或20功能的电液控换向阀的控制。配有3路模拟信号输入，1路或2路串口通讯。3、配备SAC-H型支架人机操作界面，与液压支架电液控制装置控制器连接，可实现对邻架及隔架支架的单动操作，以及控制成组支架自动动作。4、配备GPD型矿用压力传感器，可实现对立柱下腔压力的监测，辅助控制器实现对支架自动移架过程中升柱、降柱的控制。5、配备GUC(1200)-X型行程传感器，可实现对推移千斤顶位移的监测，辅助控制器实现任意截深成组推溜、自动移架等功能。6、配备GUH5-F型红外线发送器、GUH5-S型红外线接收器，可实现对采煤机位置的监测，辅助控制器实现跟机自动化功能。517、配备KDW127/12/2.0型双路矿用隔爆兼本质安全型稳压电源，可为电控系统提供两路12V/2A的稳定供电。8、配备SAC-I型隔离耦合器，可实现组间干线的供电隔离、信号耦合的功能。四、系统特点：1、电液控换向阀流量大，可实现对大采高支架千斤顶的控制。2、人机操作界面和液压支架电液控制装置控制器两体式设计，可有效降低设备维护成本。独立的人机操作界面，安装灵活，便于系统布置。3、双路矿用隔爆兼本质安全型稳压电源可提供大功率稳定输出，满足电控系统对供电的需求。放顶煤工作面电液控制系统解决方案一、工作面特点：放顶煤工作面由于复杂的采煤工艺，造成液压支架控制功能较多，除具有常规支架的控制功能外，还具有伸收尾梁、伸收插板、拉后溜等放煤功能。手动放煤时，由于工人操作位置离放煤口较远，不便于观察和操作，因此影响了放煤效果，降低了生产效率。二、电液控制系统需求：电液控制系统可实现支架的放顶煤自动化控制，需配备具有较好拓展能力的接口，以实现对多功能电液控换向阀的控制及对多传感器信息的采集。因此要求电液控制系统具有强大的数据分析处理能力和便捷的操作方式。三、系统方案：1、配备FHD500/31.5Z型电液控换向阀，流量为500L/min，可满足放顶煤支架的多功能控制。整体插装式阀芯便于现场维护。2、配备ZDYZ-Z型液压支架电液控制装置控制器，可实现对邻架及隔架支架的单动操作，以及控制成组支架自动动作。配有8路模拟信号输入，4路串口通讯。可满足多传感器信号反馈。3、配备ZDYZ26-Q型电磁阀驱动器，可实现对不超过26功能的电液控换向阀的控制需求。4、配备GPD型矿用压力传感器，可实现对立柱下腔压力的监测，辅助控制器实现对支架自动移架过程中升柱、降柱的控制。5、配备GUC(1200)-X型行程传感器，可实现对推移千斤顶位移的监测，辅助控制器实现任意截深成组推溜、自动移架等功能。6、配备GUH5-F型红外线发送器、GUH5-S型红外线接收器，可实现对采煤机位置的监测，辅助控制器实现跟机自动化功能。527、配备FHJ12型矿用本安型键盘，可实现对本架及左右邻架尾梁、插板和后部喷雾的单动控制，8、配备KDW127/12/2.0型双路矿用隔爆兼本质安全型稳压电源，可为电控系统提供两路12V/2A的稳定供电。9、配备SAC-I型隔离耦合器，可实现组间干线的供电隔离、信号耦合的功能。四、系统特点：1、电液控换向阀功能数多，可实现对放顶煤支架千斤顶的控制。2、采用优越的液压支架电液控制装置控制器和矿用本安型键盘双控放煤设计，方便操作人员进行放煤操作和对放煤口的观察。减轻了操作者的工作强度，提高了采煤效率。3、液压支架电液控制装置控制器具有30个按键，可提供多功能控制的键盘操作，最大限度的满足在控制面板上直接控制支架动作。4、电磁阀驱动器可安装在电液控换向阀上，实现系统高度整合。5、双路矿用隔爆兼本质安全型稳压电源可提供大功率稳定输出，满足电控系统对供电的需求。智能集成供液系统解决方案一、工作面特点：适用于综采工作面，对系统供液流量、压力及清洁度要求较高的工作面，特别是支架电液控制系统工作面，供液系统除具有常规泵站系统能力外，对泵站控制方式、信息化和供液质量均有较高要求。传统国产泵站系统存在着不能实现自动控制、压力波动大、自动化水平低等问题，不能满足煤矿综采工作面自动化和信息化的要求。二、智能集成供液系统需求：智能集成供液系统可实现整个泵站供液系统各环节的控制、检测、监控和故障诊断。满足高端支架电液控制系统支架快速推进对供液系统的要求，包括乳化液质量、泵站压力、流量控制、设备监控保护与工作面信息化集成等多方面的需求。因此系统具有强大的检测能力、数据计算和分析判断能力，可以实现顺槽设备之间的相互通信控制。三、系统方案：1)根据工作面用液要求配备多台乳化液泵站和喷雾泵站，最大可实现七泵四箱的控制；2)根据泵站控制要求和压力等级，配备矿用本质安全型电磁卸荷阀，实现泵站的空载启停和压力控制；3)配备高品质乳化液自动配比装置和过滤稳压装置，保质乳化液配比质量和配比浓度；4)配备各液箱液位传感器，实现各液箱的液位控制和自动补液；535)系统配备高精度压力传感器，可实现系统输出压力的控制，实现恒压供液和压力调节；6)配备以自动反冲洗高压过滤站和进、回液过滤站为主的多级过滤体系，可以实现工作面介质针对主要污染环节的污染控制，保证介质清洁度；7)配备矿用隔爆兼本质安全型变频控制器，实现泵站的流量控制和节能控制；8)根据工作面水质情况，配备满足乳化液用水要求的水软化处理装置，实现硬水的软化处理和有害离子的置换；9)配备泵站油温、油位、油压等传感器，实现泵站的预警保护和故障诊断；10)配备矿用本质安全型按键操作台，实现泵站的自动、联动和点动等多种控制及控制方式的切换；11)配备矿用本质安全性主机，实现泵站运行状态的实时监控和动态交互显示；四、系统特点及优势(一)专业化的系统集成智能集成供液系统不仅具备基本的供液功能，还将变频控制、泵站智能联动控制、多级过滤、工作面紧急卸荷、自动补液(水)、乳化液自动配比、系统运行信息检测与上传等功能集成于一体，为用户提供专业化的综采工作面供液系统的整体解决方案。(二)节能、高效智能型集成供液系统采用高性能变频器（0～1500rpm）+高性能变频电机（最低转速达到90转）+乳化液泵站（飞溅润滑+强制润滑泵，最低转速达到150转）+电磁卸荷（压力波动控制在90%以上）的完美结合，大大降低了传统泵站系统的损耗，使系统更经济节能，设备更高效运转。主要体现在：（1）变频控制，在启动、生产、检修过程中,节能!（2）采用变频+电磁卸荷技术，空载软起软停，降低电网冲击，节能！（3）空载启停，延长泵站使用寿命，节能！（4）电磁先导控制代替机械卸荷阀，减少压力波动，减少无用功，节能！（5）多泵站智能联动，降低用电损耗，节能!(三)恒压供液将乳化液泵站主泵变频和电磁卸荷智能联动控制完美结合，实现系统压力波动的最小化、系统瞬间供液最大化，实现工作面恒压供液。(四)稳定、清洁的工作介质保障系统通过多级过滤系统建设、液箱自清洗和反冲液回收，实现了过滤系统的高效，保证了工作介质的稳定和清洁，配合稳定可靠地乳化液配比装置，使乳化