煤矿综采工作面自动化开采技术项目推广材料20170330

煤矿综采工作面自动化开采技术项目推广材料煤矿综采工作面自动化开采技术项目推广材料 一、项目背景一、项目背景 在过去的十几年间， 我国煤炭工业取得了惊人的高速增长，产量猛增的同时 安全性也大幅提高。 这离不开装备技术和自动化控制技术的发展。 然而即使今天， 咱们的人均产量、百万吨死亡率等指标还落后于欧、美、澳等发达国家较多。自 动化、智能化的道路依然任重道远 十二五以来，在国家 863 等重大项目的支持下，液压支架制造、采煤机自 动截割、综采工作面智能控制等关键核心技术取得突破，为在煤矿“高配”成套 装备奠定了技术基础。 我国已逐步实现 3-5m 左右煤层综采装备国产化，并在薄煤层、大倾角、特 厚煤层综放及超大采高方面取得了世界领先的技术、工艺及装备成果； 当前，顶板事故、瓦斯事故依然是我国煤矿主要事故来源。采煤工作面是发 生顶板和瓦斯事故的主要地点之一， 直接减少采煤工作面的人员数量是减少人员 伤亡、保障安全的重要手段，实现“无人则安” 。因此，煤矿开采方式由“综合 机械化 人工操作 开采” 向 “智能化 无人操作 开采”方式转变就显得尤为必 要。 目前， 我国正处于转型升级和结构调整的关键时期，在新兴网络技术和传统 工业深度融合的大形势下，各个行业正迎来巨大变革，其中以智能成套装备与传 统工艺的融合实现产业转型升级正成为越来越重要的发展模式， 煤炭开采产业由 于安全、环境等因素的影响，对智能装备的需求尤为迫切，因此，发展以实现无 人化开采为目标的智能装备对我国煤炭开采产业的发展具有重要意义 二、项目意义二、项目意义 国家层面意义 我国把高端装备作为战略性新兴产业，并把智能制造作为高 端装备的重点发展方向，对促进我国经济结构调整和转型升级有着重要意义。 行业层面 煤机装备作为我国重大技术装备的重要组成部分，高端煤机装备 的智能化和自主化，对实现煤炭开采的转型升级有着重要意义。 企业层面自动化技术对企业有着现实意义。 （1）提高煤矿井下工作面作业的自动化程度。 （2）减轻操作工人的劳动强度。 （3）改善和提高工作面顶板管理和工作面管理质量。 （4）适应煤炭生产高产高效集约化发展。 （5）促进煤炭生产技术的进步。 （6）实现综采工作面电液控制系统国产化，达到节约设备投入成本、缩短 供货周期和及时售后服务的目的，适应我国煤矿生产的要求。 三、项目目标三、项目目标 在正常采煤生产过程中实现以采煤机记忆割煤为主，人工远程干预为辅；以 液压支架跟随采煤机自动动作为主，人工远程干预为辅；以综采运输设备集中自 动化控制为主， 就地控制为辅； 以综采设备数据监测为主， 视频监控为辅； 即 “以 工作面自动控制为主，远程干预控制为辅”的自动化生产模式；实现“智能化作 业，有人巡视” ，达到工作面少人安全高效开采。 四、技术方案四、技术方案 1 1、、SACSAC 电液控制系统电液控制系统 1.11.1 系统概述系统概述 SAC 型液压支架电液控制系统是北京天地玛珂电液控制系统有限公司在深 入分析国外各家电液控制系统优缺点基础上，以当今最先进的 ARM7 嵌入式处 理器为平台， 创新采用新型体系架构， 研制成功的新一代液压支架电液控制系统。 SAC 型液压支架电液控制系统是集工作面控制系统、过滤系统及工作面数 据集成及上传系统为一体的对液压支架实施多功能、高效率、自动化控制的成套 设备，是一个多层次多计算机集成的网络控制系统，系统的规模和配置有灵活的可 选择性和可扩展性，监控功能具有较强的适应性和可延伸性，用户可以根据需要选 用自动化程度由低到高的各种控制功能，自动化程度较高的，可以增加配置智能传 感器， 实现矿井的自动化。SAC 型液压支架电液控制系统已经形成了系列化产品， 对不同支架类型和支架控制动作功能的要求，具有针对性的完整解决方案。具有 全中文显示， 能够实现单架控制、 成组控制、 跟机自动化控制、 闭锁及紧急停止、 故障显示及报警、自动补压、带压移架、矿压监测、工作面数据集成及上传、顺 槽及地面监测、 数据分析及信息发布等功能，能够最大限度地满足煤矿综采工作 面自动化控制的需要，系统运行稳定可靠， 主要技术性能指标达到了国际同类产 品水平。 1.21.2 系统组成系统组成 SAC 型液压支架电液控制系统由以下几个子系统组成工作面电控系统、 电液控换向阀、顺槽监控主机系统，井上下数据传输系统、顺槽过滤系统组成， 见图 1。根据自动化的需求，可扩展智能传感器，实现矿井自动化。各子系统基 本配置如下 图 1 1.31.3 系统功能系统功能 （1）基本功能  系统具备双向邻架、隔架单动作控制功能。  系统具备双向邻架自动顺序动作功能。  系统具备双向成组自动控制功能。  系统具备初撑力自动保持及带压移架功能  系统具备电液控制系统及其他设备信息数据上传及存储功能  系统具备声音报警、急停、本架闭锁及故障自诊断显示功能，并能方便地进 行人工手动操作，能够在线进行参数调整设定和现场程序装载与更新。 （2）高级功能  系统具备跟机自动化控制功能，三角煤也能实现跟机自动化，实现与采煤机 配合进行全自动化的双向、单向、部分截深割煤功能。  系统具备支架姿态监测功能。  系统具备防片帮功能。  系统具备采煤机与支架的防碰撞功能。  系统具备支架高度监测功能。  具备皮带自移和转载自移电控及遥控功能。 1.41.4 系统特点系统特点 SAC 型液压支架电液控制系统是对液压支架实施多功能、 高效率、自动化控 制的成套设备，能够有效提高液压支架的动作速度，减轻工人的劳动强度，确保 生产安全。可根据用户需求，提供成套定制化解决方案，在易用性、灵活性和环 境适应性等方面更加适应中国煤矿井下条件。可接入煤矿信息化系统，实现井上 下综采设备信息的实时共享和分析， 为用户的科学生产管理和决策提供有力保障。 具有先进智能、配置灵活、成熟可靠、经济实用等特点 2 2、、SAMSAM 综采自动化系统综采自动化系统 2.12.1 系统概述系统概述 天玛公司综采自动化控制系统旨在为煤矿用户提供综采工作面自动化成套 解决方案，在综采工作面单机设备自动化基础上，建立一套以监控中心为核心， 工作面视频、 以太网、 音频、 远控为基础的集中自动化控制系统。 采用拟人手法， 把人的视频、 听觉延伸到工作面，将工人从危险的工作面采场解放到相对安全的 顺槽监控中心， 实现在顺槽监控中心对液压支架、 采煤机、 刮板输送机、 转载机、 破碎机、顺槽胶带机、泵站、开关等综采设备进行远程操控，达到工作面“有人 巡视、无人操作”开采的目的。 2.22.2 系统组成系统组成 系统主要由三部分组成，包括工作面部分、顺槽监控中心、地面部分。 图 2 综采自动化系统结构图 2.32.3系统功能系统功能 （1）具有在地面调度中心对综采工作面设备的监测功能。 （2）具有在地面调度中心对井下设备（采煤机、液压支架、泵站控制、运输 机、转载机、破碎机、皮带机系统）的“一键”启停控制、和远程干预操 控功能。 （3）具有在顺槽监控中心和地面调度中心对工作面设备的集中监控 （4）具有对采煤机工况监测与远程控制功能。 （5）具有对液压支架工况监测与远程