一種純水基環(huán)保智能型聯(lián)合采煤機(jī)組g-ccmu的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及綜合機(jī)械化采煤裝備，具體而言，涉及一種純水基環(huán)保智能型聯(lián)合采煤機(jī)組G-CCMU。
【背景技術(shù)】
[0002]以前，在國(guó)內(nèi)外煤礦生產(chǎn)中，基本上采用木支柱、木頂梁或金屬摩擦支柱鉸接頂梁來(lái)支護(hù)頂板。自從1954年英國(guó)首次研制出液壓支架，由于液壓支架可以減少礦井坍塌事件的發(fā)生，極大地提高了煤礦作業(yè)的安全性，液壓支架開(kāi)始廣泛應(yīng)用于煤礦工作面中，同時(shí)隨著機(jī)械代替人工的逐步推進(jìn)，液壓支架也是綜合機(jī)械化采煤方法中最重要的設(shè)備之一。
[0003]目前全國(guó)煤礦共用8000多個(gè)礦井，近2萬(wàn)多個(gè)工作面，年產(chǎn)量為35億噸煤，采煤成套裝備及配件消耗年采購(gòu)量近千億，從全世界層面來(lái)看，綜采設(shè)備使用動(dòng)力介質(zhì)均為乳化液，乳化液的混合物為95% -98%中性水+3% -5%乳化油組成，乳化油的比例為一個(gè)波動(dòng)，由于綜合機(jī)械化采煤裝備沒(méi)有成套設(shè)備，基本都是從各個(gè)廠家進(jìn)行采購(gòu)，沒(méi)有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化，導(dǎo)致各個(gè)設(shè)備之間乳化油的比例難以達(dá)到一致，從而導(dǎo)致乳化油的浪費(fèi)，同時(shí)降低了機(jī)械設(shè)備工作效率。
[0004]因?yàn)樵O(shè)備的參差不齊，導(dǎo)致乳化液濃度控制不好，乳化油有一個(gè)3% -5%波動(dòng)，國(guó)內(nèi)每年消耗12萬(wàn)噸乳化油，形成年300-400萬(wàn)噸，過(guò)往10年差不多已經(jīng)有已有約4000萬(wàn)噸乳化液全部排放至煤礦井下，造成非常嚴(yán)重的、永久性的、大面積的水體污染，甚至部分礦井水源地都已遭到嚴(yán)重破壞，涉及全國(guó)16個(gè)省份，尤其是山西、陜西、內(nèi)蒙古、河南、山東、安徽和新疆等產(chǎn)煤大省，污染損失不可估量，成為世界煤礦難題。
[0005]同時(shí)因乳化液精度和污染度管理不善導(dǎo)致大量支架油缸和閥銹蝕嚴(yán)重，年報(bào)廢金額約五十億。乳化液質(zhì)量問(wèn)題造成的系統(tǒng)銹蝕主要表現(xiàn)形式為:孔(點(diǎn))蝕，氣蝕，磨損腐蝕，細(xì)菌腐蝕，電偶腐蝕，晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂。此外綜采裝備由多家離散拼湊而成(多家配套)，配套性差，質(zhì)量參差不齊，自動(dòng)化程度低，導(dǎo)致故障頻發(fā)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作人員過(guò)多，安全性差。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中由于系統(tǒng)集成度不高，以及乳化油的使用，導(dǎo)致設(shè)備生產(chǎn)效率低下，而且嚴(yán)重污染了水體。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請(qǐng)的目的在于提供純水環(huán)保智能型聯(lián)合采煤機(jī)組G-CCMU，實(shí)現(xiàn)采煤設(shè)備的高度集成化以及系統(tǒng)化，以提高生產(chǎn)效率以及機(jī)組的配套性，同時(shí)智能型聯(lián)合采煤機(jī)組G-CCMU采用純水動(dòng)力介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了采煤設(shè)備的智能環(huán)保。
[0008]具體的，成套設(shè)備純水基環(huán)保智能型聯(lián)合采煤機(jī)組G-CCMU，包括:采煤系統(tǒng)，運(yùn)煤系統(tǒng)，支護(hù)系統(tǒng)，供電系統(tǒng)，純水動(dòng)力系統(tǒng)，中央監(jiān)控系統(tǒng)。
[0009]采煤系統(tǒng)，主要指是指在礦井生產(chǎn)過(guò)程中工作面上煤層采集相關(guān)的系統(tǒng)，主要工序有割煤和裝煤，割煤的方式有單向割煤以及雙向割煤:單向割煤，采煤機(jī)上行割煤，下行清理浮煤，推一個(gè)截深，適用于煤層厚度略大于滾筒直徑而且煤質(zhì)堅(jiān)韌的條件；雙向割煤有兩種方式，一種是往返一刀，當(dāng)煤層較厚時(shí)，采煤機(jī)上行貼頂板截割，下行時(shí)貼地板截割并清理浮煤，這個(gè)時(shí)候采煤機(jī)的往返兩個(gè)行程都截割采煤，但工作面只推進(jìn)一個(gè)截深；另一種是往返兩刀，煤層厚度接近滾筒直徑，而且煤層不粘頂板，即可實(shí)現(xiàn)雙向采煤，這樣往返行程各推進(jìn)煤壁一個(gè)截深。本申請(qǐng)的采煤機(jī)可有多種采煤方式，根據(jù)工作面的需要配備相應(yīng)的割煤方式的采煤機(jī)。
[0010]運(yùn)煤系統(tǒng)，主要是將割煤機(jī)割取然后收集到的煤塊運(yùn)送出礦井的煤塊運(yùn)輸系統(tǒng)，其主要組成部分為運(yùn)輸機(jī)，運(yùn)輸機(jī)包括傳動(dòng)裝置、刮板鏈、溜槽、保護(hù)裝置、緊鏈裝置、推移
目.ο
[0011]支護(hù)系統(tǒng)，支護(hù)系統(tǒng)主要起到工作面支撐的作用，可有效防止工作面坍塌，支護(hù)系統(tǒng)主要包括的是液壓支架，液壓支架是以高壓液體為動(dòng)力，由若干液壓元件(油缸和閥件)與一些金屬結(jié)構(gòu)件按一定連接方式組合而成的一種支撐和控制頂板的采煤工作面設(shè)備，液壓支架是用來(lái)有效而可靠的支撐和控制工作面頂板，同時(shí)還能前移和推進(jìn)工作面輸送機(jī)，與割煤機(jī)、輸送機(jī)配套使用，液壓支架具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、支護(hù)性能好、移架速度快、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，能使采煤工作面達(dá)到高產(chǎn)量、高功效和高回采率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低成本和掘進(jìn)率，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。
[0012]液壓支架是依靠高壓液體、立柱和相應(yīng)的動(dòng)力千斤頂可實(shí)現(xiàn)升架、降架、推溜、移架四個(gè)基本動(dòng)作:升架將操作閥置于“升架”位置，由栗站經(jīng)壓力膠管輸送來(lái)的高壓液體通過(guò)液控單向閥進(jìn)入立柱下腔；立柱上腔的液體通過(guò)操縱閥流至回液管，于是立柱向外伸出支架升起；推溜，在支架處于支撐的狀態(tài)下，將操縱閥置于“推溜”位置，高壓液體經(jīng)操縱閥進(jìn)入推移千斤頂?shù)淖笄?；其右腔液體經(jīng)操縱閥流至回液管。此時(shí)，推移千斤頂活塞桿伸出，將工作面輸送機(jī)推向煤壁。推移距離一般為采煤機(jī)的一個(gè)截深；降架將操縱閥打到“降架”位置，高壓液體經(jīng)操縱閥流入立柱的上腔，并同時(shí)打開(kāi)液控單向閥；立柱下腔的液體經(jīng)液控單向閥、操縱閥后流至回液管，于是立柱回縮，支架高度降低；移架，在支架卸載(降架)或部分卸載后，將操縱閥打到“移架”位置，高壓液體進(jìn)入推移千斤頂右腔；千斤頂左腔低壓液體流回回液管路，此時(shí)千斤頂缸體帶動(dòng)支架右移。一般其移動(dòng)的距離與推溜的距離相等。
[0013]供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)主要指為采煤機(jī)組提供電力的系統(tǒng)，包括從地面提供的的電力以及應(yīng)急用的發(fā)電設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)組不間斷的電力供應(yīng)。
[0014]純水動(dòng)力系統(tǒng)，指的是為采煤機(jī)組提供所需的純水，特別的純水動(dòng)力系統(tǒng)包括超純水制備裝置，從而得到可以作為動(dòng)力介質(zhì)使用的純水，對(duì)于得到的純水還進(jìn)行去離子化。
[0015]中央監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)采煤機(jī)組進(jìn)行集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成以及機(jī)組的智能化。綜采中央監(jiān)控系統(tǒng)以順槽監(jiān)控中心為核心，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將采煤機(jī)、支架電液控制系統(tǒng)、刮板機(jī)控制系統(tǒng)、栗站控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、語(yǔ)音閉鎖系統(tǒng)等子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合在一起，協(xié)調(diào)各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳遞，實(shí)現(xiàn)在順槽監(jiān)控中心或地面調(diào)度指揮中心對(duì)綜采工作面設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示，并根據(jù)采煤工藝實(shí)現(xiàn)三機(jī)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作面少人化、設(shè)備及人身安全保護(hù)、故障診斷及聲光報(bào)警等功能。
[0016]順槽監(jiān)控中心:實(shí)現(xiàn)對(duì)工作面及順槽設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警及定位；對(duì)刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備的集中控制、保護(hù)。
[0017]電液控制系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)手操鄰架控制、工作面遙控控制，另結(jié)合順槽監(jiān)控中心及采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程可視控制、自動(dòng)跟機(jī)移架、自動(dòng)噴霧。采煤機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線或有線的方式傳遞至支架電控系統(tǒng)并最終上傳至順槽監(jiān)控中心。
[0018]采煤機(jī):通過(guò)遙控現(xiàn)場(chǎng)跟機(jī)操作，具備高精度空間位置檢測(cè)、記憶截割功能。同時(shí)具備智能保護(hù)及故障診斷功能。
[0019]視頻系統(tǒng):安裝在支架、順槽的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可采集工作面全景作業(yè)實(shí)時(shí)視頻，并上傳順槽和地面監(jiān)控中心。
[0020]運(yùn)輸機(jī):刮板機(jī)在線監(jiān)測(cè)裝置可監(jiān)測(cè)刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)的減速機(jī)油溫油位、冷卻水壓力、流量、電機(jī)軸溫等關(guān)鍵參數(shù)。
[0021 ] 供液系統(tǒng):內(nèi)部控制自成體系，同時(shí)又與順槽監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)集中控制。乳化栗變頻控制、乳化液在線監(jiān)測(cè)與自動(dòng)配比、水處理自動(dòng)控制、回液過(guò)濾壓差在線監(jiān)控等先進(jìn)功能保證了支架的高可靠性。
[0022]語(yǔ)音閉鎖系統(tǒng):貫穿工作面及順槽，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信及緊急情況設(shè)備閉鎖。漏電、斷相、短路、過(guò)載等保護(hù)功能由開(kāi)關(guān)直接實(shí)現(xiàn)。
[0023]順槽監(jiān)控中心提供網(wǎng)口及相關(guān)軟件接口實(shí)現(xiàn)與礦井管理系統(tǒng)集成。
[0024]綜采中央監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)有:
[0025]高度集成與模塊化
[0026]控制系統(tǒng)完全由三一自主研發(fā)制造，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)無(wú)縫集成，從最大程度上保證了控制系統(tǒng)各子系統(tǒng)之間的有效匹配。
[0027]高安全、高可靠
[0028]電液控制系統(tǒng)采用1控3的配置方式(每3臺(tái)支架安裝1臺(tái)支架控制器)，支架控制器體積為259mmX87mmX 109mm，行業(yè)最?。慌浜现Ъ苓b控操作，支架控制器可安裝在前立柱后方，遠(yuǎn)離煤壁，有效防止放炮對(duì)支架控制器造成的沖擊。
[0029]系統(tǒng)主要部件IP68防護(hù)等級(jí)，配置德國(guó)原裝進(jìn)口電液閥，遠(yuǎn)程遙控操作支架確保支架操作人員安全；除進(jìn)行支架控制外還可實(shí)現(xiàn)工作面任意位置多點(diǎn)瓦斯、風(fēng)速、濕度檢測(cè)并與動(dòng)力設(shè)備互鎖。支架下方人員檢測(cè)與自動(dòng)功能失效互鎖。頂梁傾斜水平監(jiān)測(cè)功能防止采煤機(jī)截割頂梁。
[0030]高效