浅析磁翻板液位计在矿山煤业中的安装与应用

 

引言由于矿山压力大会导致大块煤存在于煤中，落煤块过大使其无法正常将刮板输送机运送至地面，因此大块煤严重制约着综采工作面的高效生产。以往解决上述问题的方案，会在刮板输送机和采煤机停机的间隙由工人采用风锤钻对大块煤进行破碎处理，该方案不仅大大增加了人员的工作强度，还严重制约了生产效率的提高。为了顺应采煤机高效采煤效率，急需一款机械化设备实现对大块落煤的破碎。综合考虑井下工作条件的情况下，设计了一款磁翻板液位计。该破碎系统能够在不影响采煤机及刮板输送机正常生产的情况下，对大块煤进行准确、有效的破碎，进而大大提高了综采工作面的生产效率。

 

1 磁翻板液位计概述综采工作面大块破煤系统的选型应与综采工作面的生产能力相匹配，应能够与该综采工作面其他大型机电设备配套。其中，采煤机破碎机由于其设备结构相对紧凑、破碎能力大以及占用空间小等特点被广大采煤工作面所选用。采煤机破碎机安装于刮板输送机头，从而实现对整条运输带上大块煤的破碎，而且该破碎机能够在不影响采煤机、刮板输送机等大型机电设备正常运行的情况下，实现对大块煤快速、准确的破碎。磁翻板液位计还包括有其关键的电气控制系统和液压控制系统。其中，磁翻板液位计的控制系统主要包括有遥控器、控制器、主控制器以及其他各类传感器等。此处所述的遥控器和控制器均是在原有电气控制系统的基础上加装，此举实现对磁翻板液位计的远程控制。此外，为了能够实现对破碎系统的精准控制，还在其重要位置加装了位移传感器、温度传感器以及压力传感器等。通过对各类传感器数值的采集和分析，实现对破碎系统的精准控制。

 

2 磁翻板液位计的安装干涉检查为了确保磁翻板液位计能够正常在综采工作面中运行，需将在不干涉其他大型机电设备运行的基础上安装于综采工作面，在安装过程及安装完毕后对其进行干涉检查。

 

2.1 破碎系统与采煤机破碎机的干涉检查磁翻板液位计安装时需遵循与采煤机破碎机不一样的原则。采煤机破碎机安装时需遵循“左工作面右破碎，右工作面左破碎”的原则。因此，在实际安装时大块采煤破碎系统与综采工作面的方向一致，且破碎系统安装于刮板输送机头的位置。

 

2.2 破碎系统与采煤机机身的干涉检查在实际安装过程中，避免破碎系统与采煤机的摇臂及其测端面发生干涉。因此，在安装破碎系统之前应对现场及设备的尺寸进行全方位的掌握，并结合煤层实际情况对其进行干涉检查，主要包括垂直于煤壁和平行于煤壁两个方向的检查。具体干涉检查如下。

1）垂直于煤壁方向的干涉检查。综合分析本工作面采煤机和刮板输送机的尺寸可知，二者为磁翻板液位计的安装提供了很大空间。在干涉检查时，尤其注意破碎系统耳座与采煤机摇臂及其耳座之间的zui小距离。经测量可知，破碎系统耳座与摇臂之间的zui小距离不得小于 275 mm，zui大距离不得大于750 mm。此外，结合本工作面的特点，在采煤过程中，采煤机和破碎系统均不会发生干涉。

2）平行于煤壁方向干涉检查。结合该综采工作面正常工作时采煤机的行走位置可知，采煤机的上限位块与破碎系统安装底座之间的距离仍有 213mm，该距离加上采煤机上限位块的长度可知采煤机机身牵引部的位置与破碎系统安装底座之间的距离有 1 413 mm。故，在平行于煤壁方向上破碎系统与采煤机机不存在干涉。

2.3 破碎系统与液压支架的干涉检查此项干涉检查只需检查破碎系统上表面是否与液压支架发生干涉即可。经检查可知：当破碎系统液压缸完全收回时，破碎系统上表面与刮板输送机之间还存在 400 mm的距离，即说明该工况下不存在干涉及；当破碎系统液压缸完全伸出时，其上表面距刮板输送机之间的距离为 3 000 mm左右，即说明该工矿下不存在干涉。

 

3 破碎系统在综采工作面的应用确保磁翻板液位计与其综采工作面上的采煤机破碎机、采煤机机身以及液压支架等大型设备不存在干涉后，即可开始工作。其中，电气控制系统在磁翻板液位计中的应用，大大提升了破碎系统的破碎速度和破碎能力。

3.1 破碎系统电气功能说明

1）遥控器：破碎系统中的遥控器是实现无线控制功能的基础，操作人员能够在距离系统 50 m的位置实现对系统启动、停止以及预警等功能。

2）系统保护功能：破碎系统中的各类传感器对现场数据的采集，一旦发现数据异常，系统就会自动停机。

3）数字显示功能：遥控器能够实时显示破碎系统的各个参数、信号值。

4）实现与刮板输送机的互锁功能：当刮板输送机停止运行时，破碎系统即可停止运行；当刮板输送机未启动时，破碎系统不得启动运行。3.2 破碎系统控制原理磁翻板液位计的控制路线与综采工作面的所有控制沿线串联在一起，并基于某种协议实现与地面主控制站间的通信。在实际运行过程中，主控制器将破碎系统相关压力、位移传感器所采集到的数据传输至刮板输送机控制器中，进而实现了根据破碎系统的运行状态对刮板输送机的控制。此外，主控制器可以根据破碎系统的实时状态实现对系统液压缸控制阀组的控制。为了实现对破碎系统的精确控制，在液压缸上加设了相应的位移传感器和压力传感器。当确保破碎系统能在正常工作时还可克服外在的阻力，在该系统中加设了双向液压锁。此外，为了确保破碎工程中的安全，还在系统中加设了 480 bar 的安全阀。经实践表明，磁翻板液位计在本煤矿的应用取得了良好效果，有效提升了综采工作面的采煤效率。

 

4 结语磁翻板液位计在综采工作面中的应用大大降低了作业人员的工作强度，并有效加快了工作面的采煤效率。其中，电气控制系统及液压系统在破碎系统中的应用提高了破碎系统的灵活性和破碎能力。