大采高綜采設(shè)備采區(qū)集中供液系統(tǒng)在馬蘭礦的應(yīng)用

李 挺

（西山煤電股份有限公司馬蘭礦， 山西 古交 030205）

1 馬蘭礦簡介

馬蘭礦南五下組煤采區(qū)位于馬蘭礦910 水平，采區(qū)南北長3.51 km，東西寬約3.73 km，總面積5.64 km2。采區(qū)內(nèi)可采煤層數(shù)2 層，分別為8 號、9 號煤層。8 號煤層可采儲量1 780.8 萬t，設(shè)計生產(chǎn)能力為240 萬t/a，服務(wù)年限6.2 年。9 號煤層可采儲量851.7萬t，設(shè)計生產(chǎn)能力為120 萬t/a，服務(wù)年限5.9 年。8號煤層平均厚度4.5 m，9 號煤層平均厚度2.1 m，8號煤與9 號煤層間距6～8 m，采用聯(lián)合布置分層開采，兩層煤均規(guī)劃左翼6 個工作面，右翼5 個工作面，兩翼共22 個工作面。工作面順槽長度1 000～1 500 m 左右，現(xiàn)回采8 號煤，工作面采用走向長壁一次采全高綜采工藝，智能化開采，目前8 號煤層剩余可采儲量943.5 萬t，剩余服務(wù)年限4.5 年。9 號煤層暫未開采[1]。

2 供液系統(tǒng)集中控制硐室

根據(jù)南五下組煤采區(qū)實際情況，將供液系統(tǒng)集中控制硐室布置在采區(qū)中部位置，緊鄰采區(qū)變電所，兼顧采區(qū)內(nèi)規(guī)劃所有工作面，有效減少管路鋪設(shè)長度。集中控制硐室采用5 m×4 m 矩形斷面，凈斷面20 m2，錨噴支護(hù)，有效使用長度105 m，并與采區(qū)回風(fēng)下山連通形成獨立回風(fēng)系統(tǒng)[2]。供液系統(tǒng)設(shè)備采用單側(cè)布置在集中控制硐室內(nèi)，其平面布置圖見圖1。

3 供液系統(tǒng)組成

整個系統(tǒng)由ZM-JSZ-10 礦用凈化水裝置、RPZ乳化液自動配比裝置（含KXJP-127B 電控系統(tǒng)及濃度在線檢測）、BRW630/37.5 乳化液泵站、BPW800/16 噴霧泵站、智能高壓自動反沖洗過濾站GL2500/37.5/25、GJF2000/3.2/60 回 液 反 沖 洗 過 濾站、控制系統(tǒng)等組成，具體參數(shù)見表1。

圖1 集中控制硐室平面布置圖

表1 集控硐室主要設(shè)備統(tǒng)計

4 系統(tǒng)的工作介質(zhì)清潔度和濃度管理功能

1）具有完善的多級過濾體系，具有多級、分級過濾功能，可確保乳化液介質(zhì)的清潔度，降低電液控系統(tǒng)的故障率。

2）水處理裝置采用目前最先進(jìn)、最節(jié)能、最有效的反滲透水處理技術(shù)，產(chǎn)水水質(zhì)好，水質(zhì)穩(wěn)定，能有效去除水中的鈣、鎂離子、無機鹽、有機物、細(xì)菌等污染物質(zhì)，綜合運行費用低。

3）高壓過濾站控制系統(tǒng)可根據(jù)壓差、時間、“壓差+時間組合”三種方式實現(xiàn)對過濾站濾芯的反沖洗控制，當(dāng)濾芯多次反沖后仍無法正常使用時系統(tǒng)自動發(fā)出更換濾芯警告。

4）滿足自動化工作面要求實現(xiàn)系統(tǒng)運行狀態(tài)記錄與上傳為一體，能夠提供恒壓、清潔、配比穩(wěn)定的高質(zhì)量乳化液。

5 應(yīng)用效果

集中供液系統(tǒng)在馬蘭礦18509 智能化工作面得到了實際應(yīng)用驗證。自2019 年10 月安裝調(diào)試完成，目前已正常推進(jìn)600 余m，采區(qū)集中供液站采用高壓無縫鋼管、高壓軟管和高壓連接器作為供液裝置的主要管道，解決了傳統(tǒng)供液裝置中高壓軟管和鋼管采用便攜式插頭利用U 型卡連接裝置管路易漏液、系統(tǒng)壓力損失大的問題。供液管路密封性能好，不易漏液，沿程壓力損失低，供液系統(tǒng)壓力持續(xù)穩(wěn)定在30 MPa 以上，設(shè)備運行環(huán)境好，保證了工作面的供液壓力和供液質(zhì)量，提高了工作面支護(hù)安全系數(shù)。采用乳化液自動配比電控裝置大大提高了乳化液的配液效率，改善了乳化液的供液質(zhì)量，保障了工作面的支護(hù)裝備良好運轉(zhuǎn)，延長了液壓元件使用壽命，減少了液壓元件損壞數(shù)量。乳化液泵維護(hù)人員由8 人減少為4 人，實現(xiàn)了減員提效。

將相關(guān)設(shè)備集中布置在供液硐室后，僅剩余電纜車與組合開關(guān)、移變需要定期前移，大大減少了工作面系列車的長度和重量，移動系列車的時間節(jié)約50%以上，從而減小了工作面因移動系列車停產(chǎn)的時間，同時極大程度改善了設(shè)備運行環(huán)境，避免了膠帶和供液設(shè)備兩種大尺寸設(shè)備并列布置帶來的行人安全空間不足、多項交叉作業(yè)等危險因素。工作面回撤安裝工程量相應(yīng)減少，降低了供液相關(guān)設(shè)施故障率和配件損壞率，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率[3]。

6 結(jié)語

在采區(qū)內(nèi)布置集中控制硐室，配備水處理及集中供液系統(tǒng)，實現(xiàn)了水質(zhì)處理、遠(yuǎn)距離泵站集中供液系統(tǒng)自動化控制及工作面設(shè)備遠(yuǎn)程控制功能，解決了傳統(tǒng)的供液系統(tǒng)布置在系列車上，體積大、重量大，每隔幾天需要移動一次系列車，安全隱患大、移動時間長，占用人員多，對生產(chǎn)影響大的問題。采區(qū)集中供液技術(shù)能夠較好地保障設(shè)備安全、可靠運行，促進(jìn)高產(chǎn)高效智能化工作的推進(jìn)。可服務(wù)于南五下組煤采區(qū)8 號煤、9 號煤所有工作面，提升了礦井自動化管理水平，為建設(shè)數(shù)字化、智能化礦山奠定了基礎(chǔ)，具有較高的經(jīng)濟效益。