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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

综采工作面分布式蓄能供液系统研究及应用

2024-10-09



(1)为解决综采工作面跟机移架速度慢问题,提出了基于蓄能器的分布式供液系统,在工作面每台液压支架上分布设置蓄能器供液系统方案,并给出了以液压系统所需最小压力和流量补偿为依据的蓄能器选项原则。

(2)建立了全工作面液压系统仿真模型,基于柠条塔S1204工作面设备配套体检,分析影响移架速度的因素并比较了有无蓄能器对单架、双架和三架同时移架时的影响规律,结果表明在1060L/min供液条件下,单架的供液能力基本处于饱和状态,移架速度基本一致,两架和三架同时移架的速度分别提升6.2%和11.5%。在扰动条件下,双架速移架速度可提升15%以上,分布式蓄能供液系统表现出较强的稳压和保压能力。

(3)工作面现场观测和统计数据表明,该系统部署后液压系统压力波动明显抑制,保证了较高的拉架启动压力,显著降低了成组拉架中的丢架现象,保证了采煤机运行速度达12m/min以上。该技术的成功应用,对于提高支架推移速度及煤炭开采效率具有较好的工程应用价值。

题 目



综采工作面分布式蓄能供液系统研究及应用

作 者



马英1,2,张德生1,2,赵叔吉1,2,张帅1,2

单 位



1.天地科技股份有限公司开采设计事业部

2.中煤科工开采研究院有限公司



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摘   要



为解决综采工作面跟机移架速度慢的问题,提出了基于蓄能器的分布式供液系统,并在柠条塔S1204工作面开展了试验应用。根据工作面的采煤工艺和产能要求确定了跟机移架速度,建立了全工作面供液系统仿真模型,对液压支架单架、双架和三架同时移架的动作过程进行模拟并分析影响移架时间的因素,结果表明:为使工作面生产能力提升到1000万t/a,中部液压支架跟机速度要达到12m/min以上,需采用双架或三架成组移架来满足其移架时间的要求。为解决该工况压力波动大且易产生丢架的现象,提出在液压支架上设置“蓄能器+单向阀”的分布式蓄能稳压方案,以平衡工作面液压系统瞬时大流量供给不足与平均供液能力过剩的矛盾,并给出了基于流量补偿的蓄能器选型方法。仿真分析表明在安装分布式稳压供液系统后,双架和三架成组移架时间分别减少6.2%和11.5%,尤其在受到其他系统用液扰动条件下,双架成组移架时间可缩短15%以上。井下应用结果表明,安装的分布式蓄能供液系统显著降低了成组拉架中的丢架现象,保证了采煤机运行速度达12m/min以上;对工作面平均日进尺由16.7刀提高到19.8刀起到重要支撑作用,实现了常态化日进尺22刀,达到了年产1000万t的生产能力,研究工作为综采工作面快速成组跟机移架提供了有效解决方案。










作者简介





    

马英

研究员

博士生导师

马英,男,辽宁海城人,博士,研究员,博士生导师,教育部“长江学者”校企联聘学者,中国煤炭科工集团一级首席科学家,中煤科工开采研究院智能开采装备分院院长,中国矿业大学(北京)兼职博士生导师,兼任国家矿山安全监察局煤矿安全智能化开采重点实验室副主任。荣获2020年度“孙越崎青年科技奖”;2022年荣获“杰出工程师青年奖”。


研究方向



煤矿工作面智能化开采与高端煤机装备研发,大型煤矿智能化建设

主要成果



主持国家自然科学基金面上项目2项,参与包括国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、省部级等各类科研项目20余项。获得国家科技进步奖二等奖1项,省部级特等奖3项,省部级一等奖8项。发表论文35篇,授权发明专利23项,制订国家标准6项,出版专著3部。

引用格式




马英,张德生,赵叔吉,等. 综采工作面分布式蓄能供液系统研究及应用[J]. 煤炭科学技术,2024,52(9):237−246.

MA Ying,ZHANG Desheng,ZHAO Shuji,et al. Research and application of liquid supply system with distributed energy accumulators in fully-mechanized mining face[J]. Coal Science and Technology,2024,52(9):237−246.

  责任编辑:宫在芹

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