专利名称：大采高自动化综放工作面安全高效综合配套设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿开采设备，具体是一种适合于厚及特厚煤层开采的大 采高自动化综放工作面安全高效综合配套设备。
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煤炭高效集约化生产是世界煤炭工业发展的主流，也是我国煤炭工业发展 的方向，其中，大采高综放开采技术是实现厚及特厚煤层高效集约化生产的最 有效方法之一，其综放成套设备主要由液压支架、排头架、刮板输送机、采煤 机、转载机、顺槽皮带机等组成，这些设备不是孤立的单机，而是结构上相互 配合和联系，功能上需要协调和配合，具有较强的配套要求和较高的可靠性要 求。组成综放成套设备的每一种机械设备，都有严格限定的适用条件，选型不 当会导致设备不配套、生产效率低、经济效益差。正确的选型配套是实现工作 面自动化生产、充分发挥其生产效能、达到安全高效和经济可靠运行的前提。 而我国各地各煤矿综放开采技术水平发展很不均衡，仅有少数国有煤矿达到了 发达国家的中等水平，绝大多数矿区处于技术落后，劳动生产率低，安全与环 境状况差的状态，其主要原因即是因为目前采用的成套设备没有最佳选型配 套，设备自动化水平低，无法发挥其生产效能，不能安全高效、经济可靠的运 行。
发明内容
本实用新型为提高我国煤矿开采所采用的成套设备的自动化水平和生产
效率，满足大采高综采技术要求，提供了一种大采高自动化综放工作面安全高 效综合配套设备。
本实用新型是釆用如下技术方案实现的大釆高自动化综放工作面安全高 效综合配套设备，包括液压支架、排头架、刮板输送机、采煤机、转载机、顺 槽皮带机、列电、乳化液泵站、以及综放工作面自动化控制装置，
所述综放工作面自动化控制装置包括地面主控计算机、设置于工作面的支 架(即液压支架与排头架)主控计算机、泵站控制装置、顺槽皮带机控制器、 运输机(即刮板输送机与转载机)控制器；还包括运输机监测装置、分别设置 于平巷控制台和顺槽皮带机机头处的工作面自动化集成主机和皮带机头监测 计算机；平巷控制台和顺槽皮带机机头处分别设置有与矿井环网连接的光纤环 网交换机，顺槽皮带机控制器经顺槽皮带机机头处的光纤环网交换机与皮带机 头监测计算机连接，运输机控制器经平巷控制台处的光纤环网交换机与运输机 监测装置连接；运输机监测装置、液压支架主控计算机、泵站控制装置经平巷 控制台处的光纤环网交换机与工作面自动化集成主机连接；工作面自动化集成 主机与列电(即负荷中心)、采煤机电气装置经平巷控制台处的光纤环网交换 机连接；工作面自动化集成主机和皮带机头监测计算机经光纤环网交换机于地 面主控计算机连接。
所述光纤环网交换机为矿用隔爆型兼本安工业以太环网交换机；
所述地面主控计算机包括分别运行Xalz电液控制系统软件、Vistm系统集 成软件的电液控制计算机和地面自动化集成主机，地面自动化集成主机设有与 第三方集成主机进行数据交互通讯的OPC接口。
工作面自动化集成主机经平巷控制台处的光纤环网交换机与采煤机、列
电、运输机监测装置进行数据通讯，获得上述设备信息并控制上述设备；同时 与泵站控制装置、支架主动计算机通讯，实施对泵站和支架的监测与控制；运 输机监测装置经平巷控制台处的光纤环网交换机对运输机控制器进行监测和 控制，并将监测数据上报工作面自动化集成主机；皮带机头监测计算机经顺槽 皮带机机头处的光纤环网交换机对顺槽皮带机控制器进行监测和控制；
工作面自动化集成主机和皮带机头监测计算机将采集数据上报至地面主 控计算机进行集中显示、存储，管理者通过地面主控计算机对工作面自动化集 成主机和皮带机头监测计算机进行远程诊断、参数调整、远程控制；地面主控 计算机通过OPC接口能与第三方集成主机进行数据交互，实现数据共享，达 到生产管理的信息化目的。
与现有技术相比，本实用新型采用当今电子、计算机、通讯等方面的成熟 技术实现对综放工作面成套设备中的各设备进行在线监测、控制的综放工作面 自动化控制装置，进而实现综放工作面的生产过程自动化，减轻了工人劳动强 度，提高了生产效率；实现对主要生产设备工况的实时在线监测，能及时发现 故障隐患，及时釆取措施避免设备损坏，提高设备正常率和开机率；将工作面 的相关信息及时传输到地面，并通过计算机网络实现共享，达到生产管理的信 息化。
图1为本实用新型综放工作面自动化控制装置的结构示意图。
具体实施方式
大采高自动化综放工作面安全高效综合配套设备，包括液压支架、排头架、 刮板输送机、采煤机、转载机、顺槽皮带机、列电、乳化液泵站、以及综放工 作面自动化控制装置，所述综放工作面自动化控制装置包括地面主控计算机、 设置于工作面的支架(即液压支架与排头架)主控计算机、泵站控制装置、顺 槽皮带机控制器、运输机(即刮板输送机与转载机)控制器；还包括运输机监 测装置、分别设置于平巷控制台和顺槽皮带机机头处的工作面自动化集成主机 和皮带机头监测计算机；平巷控制台和顺槽皮带机机头处分别设置有与矿井环 网连接的光纤环网交换机，顺槽皮带机控制器经顺槽皮带机机头处的光纤环网 交换机与皮带机头监测计算机连接，液压支架主控计算机、泵站控制装置经平 巷控制台处的光纤环网交换机与工作面自动化集成主机连接；运输机控制器经 平巷控制台处的光纤环网交换机与运输机监测装置连接；工作面自动化集成主 机和皮带机头监测计算机经光纤环网交换机于地面主控计算机连接；工作面自 动化集成主机与列电(即负荷中心)、采煤机电气装置和列电经光纤环网交换 机连接。
所述光纤环网交换机为矿用隔爆型兼本安工业以太环网交换机； 所述地面主控计算机包括分别运行Xalz电液控制系统软件、Vistoi系统集 成软件的电液控制计算机和地面自动化集成主机，地面自动化集成主机设有与 第三方集成主机进行数据交互通讯的OPC接口 。Xalz电液控制系统软件、Vistm
系统集成软件是现有公知产品。
具体实施时，液压支架采用ZF7000/20/40型大采高放顶煤支架，排头架采 用ZFG7500/22/36型排头架，刮板输送机采用SGT960/2X700型刮板输送机， 采煤机采用MGTY400/930-3.3D型采煤机，转载机采用SZZ-1200/400型转载 机，顺槽皮带机采用DSJ140/230/3X400型顺槽皮带机，列电采用8SKC9215 型列电，乳化液泵站采用BRW-400/31.5型乳化液泵站。运输机控制器和顺槽
皮带机控制器采用天津华宁公司的TK200装置；运输机监测装置采用西北奔 牛的运输设备监测装置；泵站控制装置采用北京鑫峰科技开发有限公司生产的 乳化液泵自动化控制箱；工作面自动化集成主机和皮带机头监测计算机采用 MARCO公司的PM31/ZE/A型井下防爆计算机；支架主控计算机运行PM31 电液控制系统软件，能对液压支架实施多功能、高效率、自动化控制。
在相应软件的支持下，该大采高自动化综放工作面安全高效综合配套设备 可实现下列功能实现顺槽集中控制，启动工作面设备自动控制程序，实现设 备自动化运行，可以实现工作面生产过程的跟机(采煤机)自动化；在采煤机 落煤的过程中，随采煤机的行进系统能够控制支架的液压系统，按采煤工艺要 求自动完成支架前移(降柱、拉架、升柱)，实现液压支架跟随釆煤机自动操 作；护帮板的收、伸；实现运输设备集中控制；推前部刮板输送机；拉后部刮 板输送机；实现自动控制放顶煤；实现自动喷雾降尘控制；根据前部刮板输送 机、后部刮板输送机、转载机的负荷量调整采煤机的牵引速度以调整落煤量、 调整放煤口的数量以调整放煤总量；实现泵站的自动和集中控制，自动控制乳 化液泵的工作模式、自动补充乳化液(包括自动配比控制)；实时在线监测工 作面设备工况及故障并传输到顺槽皮带机头监测计算机和地面主控计算机；实 现工作面自动取直；实现电液控制系统和列电中心远程诊断和维护等等。
权利要求1.一种大采高自动化综放工作面安全高效综合配套设备，包括液压支架、排头架、刮板输送机、采煤机、转载机、顺槽皮带机、列电、乳化液泵站、以及综放工作面自动化控制装置，其特征在于所述综放工作面自动化控制装置包括地面主控计算机、设置于工作面的支架主控计算机、泵站控制装置、顺槽皮带机控制器、运输机控制器；还包括运输机监测装置、分别设置于平巷控制台和顺槽皮带机机头处的工作面自动化集成主机和皮带机头监测计算机；平巷控制台和顺槽皮带机机头处分别设置有与矿井环网连接的光纤环网交换机，顺槽皮带机控制器经顺槽皮带机机头处的光纤环网交换机与皮带机头监测计算机连接，运输机控制器经平巷控制台处的光纤环网交换机与运输机监测装置连接；运输机监测装置、液压支架主控计算机、泵站控制装置经平巷控制台处的光纤环网交换机与工作面自动化集成主机连接；工作面自动化集成主机与列电、采煤机电气装置经平巷控制台处的光纤环网交换机连接；工作面自动化集成主机和皮带机头监测计算机经光纤环网交换机于地面主控计算机连接。
2、 根据权利要求1所述大采高自动化综放工作面安全高效综合配套设备, 其特征在于:所述地面主控计算机包括分别运行Xalz电液控制系统软件、Vistm 系统集成软件的电液控制计算机和地面自动化集成主机，地面自动化集成主机 设有与第三方集成主机进行数据交互通讯的OPC接口 。
3、 根据权利要求1或2所述大采高自动化综放工作面安全高效综合配套 设备，其特征在于所述光纤环网交换机为矿用隔爆型兼本安工业以太环网交 换机。
专利摘要本实用新型涉及煤矿开采设备，具体是大采高自动化综放工作面安全高效综合配套设备。提高了我国煤矿开采成套设备的自动化水平和生产效率，该设备包括综放工作面自动化控制装置，控制装置包括地面主控计算机、支架主控计算机、泵站控制装置、顺槽皮带机控制器、运输机控制器、运输机监测装置、工作面自动化集成主机和皮带机头监测计算机；顺槽皮带机控制器与皮带机头监测计算机连接，运输机控制器与运输机监测装置连接；运输机监测装置、液压支架主控计算机、泵站控制装置、列电、采煤机电气装置与工作面自动化集成主机连接；工作面自动化集成主机和皮带机头监测计算机于地面主控计算机连接。生产过程自动化，在线监测设备工况，生产效率高。
文档编号E21C41/00GK201198760SQ20072013845
公开日2009年2月25日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者刘克功, 周志利, 凯 孙, 杨建立, 牛宏伟, 睿 王, 海 苏, 董宗斌, 贾双春 申请人:山西潞安环保能源开发股份有限公司王庄煤矿