综采工作面超长距离供液系统设计及应用

综采工作面超长距离供液系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 及应用摘要：综采工作面采取常规供液方式时，随着工作面的推进，整个供液设备需要进行超前拉移。在设备列车区域内，巷道空间非常狭小，并且存在采动压力变化大、顶板来压剧烈、巷道变形严重等问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，导致设备列车移动困难，增加设备列车移动过程中的危险系数，容易发生断绳及翻车事故；设备列车频繁的移动也增大了工人的劳动强度；巷道的起伏对供液系统会产生不良影响，容易发生泵站吸空等一系列问题。基于此，对综采工作面超长距离供液系统设计及应用进行研究，以供参考。关键词：综采工作面；超长距离；供液系统；设计；应用引言供液系统是煤矿井下综采工作面生产系统中的重要组成部分，为工作面液压支架提供动力，保证液压支架能够正常拉移和支撑顶板。目前，国内外采煤工作面大多数采用近距离供液，即将乳化液泵站、泵箱、变压器等设备安装在距工作面切眼50~200m的顺槽内的设备列车上，随着工作面回采设备不断向前拉移。1超长距离供液系统方案设计超长距离供液系统主要由乳化自动配比系统、乳化泵站、喷雾泵站、动力输送管道、供配电系统和电控系统组成，形成集群式固定泵站多工作面集中动力输送系统。将乳化泵、喷雾泵从主运顺槽移动设备列车分离，移至主运顺槽三联巷处布置，通过3趟高压输送管路，将高压乳化液体、高压喷雾冷却水输送至工作面，管路连接如图1所示。设计采用高压合金复合管路替代原有高压胶管，不仅避免管路接头变径引起的压力脉冲和高压胶管脱皮现象，而且钢管可回收重复使用，管道设计寿命高达10a。为达到出口压力，满足供液需求，通过计算，主进液管选用内衬不锈钢合金复合管，材质27SiMn，钢管规格准133mmX12mmX5000mm；主回液管路选用内衬不锈钢合金复合管27SiMn，钢管规格为准159mmX8mmX5000mm；清水喷雾管路选用内衬不锈钢合金复合管27SiMn,钢管规格为准108mmX8mmX5000mm。所有钢管的外表面防腐均采用喷漆处理，管路钢管之间的连接均使用哈弗式接头。为保证系统工作的可靠性，泵站乳化泵型号选用EHP-5K400SP57.5FL,工作压力36MPa，流量635L/min,3用1备；喷雾泵型号为EHP-3K200GP70FL,工作压力20MPa，流量539L/min,2用1备。主进管路配智能离心式高压过滤装置GLZD2000/37.5/25/F，流量2000L/min、精度20口m；回路管路配智能离心式反冲洗过滤装置GLZH2000/2.5/60/D/F，流量2000L/min、精度60口m，滤芯旋转速度大于3200r/min。采取双回路设计，在滤芯堵死后具有压力报警及紧急卸压旁路。『I由配比耐沁——i詩令更鬥Inum店圧朝甘5卜」廊■-]目瓶測阀转!*事2.世您:百=貳啟总吗——I矗績，/咚船鬥両I山勰弓曲用用阀耳换葩口——..M1CS图1管路连接示意图2供液系统基本工作原理供液系统工作时泵箱内的低压乳化液通过泵站系统中的连杆和滑块带动柱塞往复运动，使乳化液在泵头中经吸液阀和排液阀吸入和排出，从而使电能转换成液压能输出高压乳化液；高压乳化液通过连接泵站与工作面正常液压支架之间的进液管进入液压支架油缸体内；液压支架动作后，高压乳化液从液压支架油缸缸体内流出，通过回液管路返回泵箱。远距离供液系统给综采工作面进行供液时的基本工作原理如图2所示。图2远距离供液系统基本工作原理示意图3超长距离供液系统应用动力输送优化系统配置为保证超长距离供液的供液压力充足，建立仿真数学模型，通过模拟计算选择出3趟高压输送管路的规格分别为：1）主进液管路选用材质为27SiMn、钢管规格为©133mmX12mm（管径X管壁厚）的内衬不锈钢合金复合管，钢管外表面进行喷漆处理，防止腐蚀锈化，管路与钢管之间使用哈弗式接头进行连接，工作最大荷载压力为37.5MPa。2）主回液管路选用材质为27SiMn、钢管规格为©159mmX9mm（管径X管壁厚）的内衬不锈钢合金复合管，钢管外表面进行喷漆处理，管路与钢管之间使用哈弗式接头连接，最大荷载压力为16MPa；3）清水喷雾管路选用材质为27SiMn、钢管规格为©108mmX8mm（管径X管壁厚）的内衬不锈钢合金复合管，钢管外表面进行喷漆处理，管路与钢管之间使用哈弗式接头进行连接，工作最大荷载压力为16MPa；主进液管路、主回液管路清与水喷雾管路与钢管连接处的哈弗式接头由高强度、高韧性、抗腐蚀的铁素体球墨铸造的专用连接片，由高强度抗撕裂阻防静电氟橡胶加工的具有E型压力响应式结构的密封圈以及高强度螺栓（8.8级）构成。智能化功能由中央集控系统、乳化液泵本质安全型控制系统（供液站主控单元、乳化液泵分控单元、乳化液箱分控单元、智能高压反冲过滤站分控单元）和智能型乳化液自动配比控制系统组成的集中分布式自动控制系统，提出了乳化液泵“主、次备”轮换运行控制策略和高压反冲过滤站智能控制模式，实现了智能化控制。具体功能如下：（1）智能联动功能：根据工作面用液需求，基于“主、次、备”轮换控制策略，实现泵站的集中控制自动启停，实现每台泵的运行时间基本相等达到各泵等寿。（2）自动欠压启动功能：系统压力过低时，根据欠压值逐台启动就绪态泵站，补偿总管压力；依据总管压力控制乳化液泵卸载阀，保证系统压力在一定范围内恒定，实现恒压供液。（3）空载停泵功能：工作面需液量较小时，自动切除低优先级泵站，实现节能，减轻泵的磨损。（4）自动投切功能：当某台泵发生停车类故障（包括泵站本机闭锁）时，自动停止故障泵并启动就绪状态的泵。（5）爆管检测功能：当总管压力低于设定值且延迟时间超过设定值时，系统紧急停车并报警。（6）完善的保护功能：防吸空保护、润滑油压力低保护、润滑油过温保护、吸液口压力过低保护、液箱超温保护、乳化油油位低保护、乳化液液位低保护、工作面内闭锁关联保护等。（7）具有乳化液浓度、PH值、电导率等参数实时监测功能，能够自动补液与配比。（8）当卸载阀长时间卸载时，控制器将优先切除低优先级的泵，降低泵站的损耗、节约生产成本。（9）智能高压反冲过滤站基于压差或时间控制模式进行反冲。（10）数据和故障 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 、单台泵累计运行时间记录、自诊断、保存，查询等功能。安装关键技术由于超长距离供液管路系统为大流量、大口径、超高压力，为保证系统的可靠性，故在产品设计中选型合金复合管，导致单节管道过重，给拆卸和运输带来不便。因此，钢管过输送带后采用胶管连接，胶管走车头上层；钢管到车头后转换成胶管连接可伸缩胶管串车。工作面向前推进时，车头不动，胶管伸缩列车间距变小。车头前面为钢管抓举车。胶管伸缩列车间距不能再缩小时，车头和钢管抓举车向前移动，移动的同时对钢管进行抓取，液压驱动装置启动，胶管伸缩车上的胶管被拉直，伸缩车的间距达到最大后，液压制动装置把车头固定，随着工作面的往前推进，伸缩车移动，胶管收缩。当伸缩车距离收缩到最小时，拆卸1段钢管，拆卸的钢管长度不大于伸缩车的伸缩距离。利用抓举车将拆卸的钢管抓取出来，装车运走。抓取的同时移动车头，最后将跨输送带的钢管连接到前面拆开的管路上。结束语综采工作面常规的供液方式为近距离供液，即将供液装置诸如乳化液泵站、喷雾泵站等设备布置在胶带顺槽串车上，设备需随着工作面的推进而进行整体超前推移，由于胶带顺槽同时布置有带式输送机、串车等设备，致使区域巷道空间小、通风断面小，行人困难，特别是在复杂地质构造中，巷道起伏大，在工作面采动压力影响下，顶底板变形程度高，巷道变形严重，使得设备列车移动困难，工人劳动强度高，极易发生断绳、翻车事故，给工作面安全生产带来严重威胁。参考文献刘鲤粽，沈栋，赵建阳•综采工作面液压支架电液控制系统设计研究[J].机械管理开发,2020,35(10):35-36+190.黄建锋.冲击地压煤矿综采工作面远距离供液系统的应用[J].能源与节能，2020(09):174-176.魏洋.基于综采设备的智能清洁供液系统研究与应用[J].能源技术与管理，2020，45(04):167-170.李挺.大采高综采设备采区集中供液系统在马兰矿的应用[J].机械管理开发，2020，35(06):121-122.杜宇.综采工作面恒压供液控制系统的研究与应用[J].机械管理开发，2020，35(02):172-173.