山 西 大 同 煤 礦 集 團 承 擔 的 國 家 發 改 委“同忻礦千萬噸級高效綜採關鍵技術創新及產業化示範工程”項目，於 2016年 7月 1日在同忻礦 8202 綜採工作面進入運行階段，實現了地面及井下控制中心對設備的智能監測和集中控制。
3年多來，同煤集團採用工作面尾巷超前支護門式支架、數據+智能管理系統等，實現了支護系統與高效智能化生產需求相匹配，為智能化工作面安全高效生產提供了堅強支撐。
尾巷超前支護門式支架，省力
說起過去尾巷的支護方式，同忻礦綜採二隊隊長許昕用“重體力活”來形容。“傳統的尾巷超前支護採用‘三梁三柱’的單體柱+花梁形式，在超前 50 米範圍佈置三排單體柱，共計 126根，每個班四個工人需要抬著 16根到 20根數量不等的單體柱進行回撤支護。”許昕說，“每根支柱平均超過 200斤，如果四個人同時操作，完成回撤至少需要 3個小時。為了避免局部冒頂等安全事故的發生，在撤柱的過程中，採煤機要停止生產。支護方式的缺陷影響著整個智能化工作面的安全生產進度。”
不斷總結研究後，同煤集團設計了像門洞一樣的尾巷超前支護門式支架，主體由 1根橫樑、2根立柱組成，橫樑中下部佈置定位卡齒，支護強度是單體柱支護的 5.8倍，30架單跨門式支撐裝置就可代替 126根單體支柱完成50米巷道的超前支護。
“你看，我們還在每個門式支架之間用礦用圓環鏈條相互拉緊連接，防止支架像多米諾骨牌一樣連環傾倒。”同忻礦綜採二隊技術員朱時廷說，“門式支架支護強度大，重量也大。為了降低勞動強度，我們在防爆無軌膠輪車上設計加裝門式支架旋轉升降平臺，與門式支架橫樑下表面的定位卡齒相互咬合，
可以迅速完成支架整體支撐以及回撤。”
“如果頂板不平整或是尾巷頂板發生兩幫不均勻沉降怎麼辦？門式支架是否還能適用？”筆者問道。
“針對這些問題，我們在門式支架橫樑長軸的側面加裝了四套二級伸縮油缸系統，並焊接鋼板作為門式支架的輔助強化支撐裝置，它們相當於四個小支架，遇到頂板不平整或是尾巷頂板發生兩幫不均勻沉降時，將接頂不嚴實側的二級伸縮油缸升起，就能保證接頂嚴實、支護完整等。”
“每個生產班只需要一名支護工就可以完成所有工作，而且全部工藝流程均由機械操作完成，大大降低了支護工的勞動強度。”許昕說，“這從根本上杜絕了單體柱擠人、花梁跌落傷人等事故的發生。”
數據+智能管理系統，高效
“在全國第一套千萬噸特厚煤層智能化操作系統進入工作面後，我們面臨的最大問題是設計與實際操作有很多不符合。”同忻礦綜採隊機電副隊長楊繼彪說，“必須做到量身化和標準化。”
據瞭解，量身化就是讓已有軟件系統和硬件設備更好滿足同煤集團各個礦井生產需要，根據工作面的地質特點不斷進行系統升級。
據楊繼彪介紹，在支護方面，他們進行了 50 多次的反覆試驗，最終選擇在頂梁合適位置安裝高清攝像儀，既可以準確掌握採煤機的運行情況，又可以清晰捕捉設備的每一個細微動作。他們通過壓力、傾角等多種傳感器，自動採集、統計、分析和反饋設備實時運行數據，實現液壓支架防傾倒、防片幫、防冒落等，自動完成工作面跟機作業，精確控制推移油缸，減小工作面推進的誤差。
而標準化是量化指標，遇到不同的情況提供不同整改措施。
“我們建立了多個子系統，需要許多生產量化指標，這個不好做。”塔山礦智能化綜採隊隊長李瑞金說，“這主要體現在標準化光纖傳輸的信息方面，要構建大數據庫，然後將各系統之間的信息聯動，建立採煤機自動化、工作面視頻監控、遠程集中控制等六大聯動系統，用支架智能管理替代人工經驗管理，使遠距離集中供液、液壓自移式設備列車等一系列科技含量高、安全係數高的新技術、新裝備的應用成為可能。你看，我們現在工作面的交接班已經告別了口述式，全部都是電腦上的數據說了算。”
“數字化、信息化、自動化和智能化，是智能化工作面支護系統的核心。”塔山礦生產副總經理王磊說，“我們通過建立工作面實時工業以太網與無線網絡覆蓋，利用數據+智能管理系統，將液壓支架和採煤機等設備聯繫在一起，實現了設備數據高速上傳和控制信息實時下達，控制延時不超過 500毫秒，降低了勞動強度，提高了安全係數。”（文/吳玲 洪浪 責編/劉哲）
（轉自：中國煤炭報）
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