电液控制放顶煤方法及其液压支架

摘要

本发明涉及煤矿综采放顶煤工艺。电液控制放顶煤方法采用电液控制放顶煤液压支架，通过支架的电液控制系统自动完成支架放顶煤的各个工序。该方法所用的电液控制放顶煤液压支架，由低位放顶煤液压支架和电液控制系统组成；在电液控制系统中，增加顶梁倾斜传感器，插板千斤顶采用行程传感器；保证顶梁水平状态，提高支护稳定性，增加检控插板伸出长度、调节放煤口大小的功能。该方法针对三种不同顶煤冒放条件提出与之适应的放煤方式：①顶煤充分破碎：采用单轮顺序分段放煤；②顶煤中等破碎：采用单轮顺序分段放煤；③顶煤较难破碎：采用双轮顺序分段放煤。本发明增加放煤控制方式，提高放顶煤工艺对不同煤层的适应性，利于综放面实现安全高产高效。

主权项

1.一种电液控制放顶煤方法，1.1采用电液控制放顶煤液压支架，或者在低位放顶煤液压支架上安装电液控制系统；电液控制系统包括：支架控制器(3)、电液阀组(6)、立柱压力传感器、推移千斤顶行程传感器(7)、尾梁千斤顶行程传感器(5)、顶梁上的倾斜传感器(1)、插板千斤顶中能检测插板伸出长度的行程传感器(4)；1.2在工作面所有支架的支架控制器(3)之间，按顺序用干线电缆或通过隔离耦合器互联成网，同时配置联接必需的系统附件，使每个支架之内以支架控制器(3)为核心的单元系统，组合成一套完整的全工作面电液控制系统；对单个支架程序控制完成的动作，通过各支架控制器(3)之间的程序控制，成为成组支架的放顶煤自动控制；通过设定不同的控制参数：包括组的位置、架数、执行的动作、动作递进方向，改变支架控制器(3)的设定程序，可选择不同的综采放顶煤控制方式；1.3根据采煤机割煤推进位置的变化，由电液控制系统的支架控制器(3)按预先设定的程序发出指令，电液阀组(6)执行控制，使工作面支架按程序自动顺序地完成包括：移架、推移前部输送机、后部放顶煤、拉移后部输送机的一系列动作；压力、位移、倾斜传感器把动作和状态信号反馈给支架控制器(3)，为系统控制提供依据；上述过程周而复始，循环作业，完成工作面支架放顶煤的各个工序；必要时，可进行人工干预，直接手动操作，控制单架单独动作或使整个系统暂停；1.4其中，割煤一移架后的放顶煤工序，按一定的放煤步距进行，放煤步距：0.6m～1.6m；每一个支架基本的放顶煤动作是：插板缩回打开放煤口——插板伸出关闭放煤口，或者，插板缩回打开放煤口——尾梁下降、尾梁上摆——插板伸出关闭放煤口；其中：①尾梁下降和上摆反复连续进行，即可形成尾梁摆动；②插板缩回，对于本发明是一个变量，即插板缩回长度可以在伸出全长的0～100％之间变动、放煤口的大小可以调节；由一系列自动顺序进行的尾梁、插板单功能动作联贯起来而合成的放煤动作，通过各支架控制器(3)之间的程序控制，又在一个成组的大范围内逐架自动递进，成为成组自动放顶煤；通过选择不同的放煤参数、改变支架控制器(3)的设定程序，可选择不同的自动放煤方式；可选的放煤参数包括：同时打开放煤口的架数、每架打开放煤口的时间和次数、尾梁的摆动次数、插板的伸出长度；1.5放顶煤方式的选择与控制：根据顶煤破碎程度，选择以下三种基本的放顶煤控制方式，按不同的程序分别进行控制：①当顶煤充分破碎时：采用单轮顺序分段放煤；即：尾梁不动，插板先部分收回、使插板收回长度为伸出全长的20％～100％；待放煤时间达到单架放煤时间的(50±10)％时，再全部收回插板，放煤达到预定时间后，全部伸出插板；②当顶煤中等破碎时：采用单轮顺序分段放煤；即：首先将插板全部收回，待放煤时间达到单架放煤时间的(50±10)％时，再控制尾梁反复摆动，达到预定放煤时间后，升起尾梁、伸出插板；③当顶煤较难破碎时：采用双轮顺序分段放煤；即首先将插板全部收回，再操作尾梁反复摆动，待放煤时间达到第一轮单架放煤时间后，升起尾梁、伸出插板；第二轮放煤时，收回插板、摆动尾梁，达到第二轮设定时间后，升起尾梁伸出插板；第二轮放煤口滞后第一轮放煤口不少于10台支架；上述顶煤三种情况，是在电液控制程序设定前，首先由人工操作对工作面放煤时间进行测定并观察顶煤冒放难易，对顶煤破碎程度进行区分确定：①顶煤充分破碎：是指在放煤测定时，尾梁不动、只收插板的情况下，顶煤冒放非常流畅；②顶煤中等破碎：是指在放煤测定时，收回插板后，放煤不是很流畅，但借助尾梁摆动的情况下，顶煤能顺利放出；③顶煤较难破碎：是指在放煤测定时，收回插板、摆动尾梁可以放出部分顶煤，但存在顶煤不冒落的情况，需间隔10～30台单架测定的放煤时间进行二次放煤，才能将顶煤全部放出；单架放煤时间：是指在电液程序设定前，人工测定的生产工作面一台支架放煤的时间；或称预定放煤时间；在与相邻工作面的条件相同或相近时，上述的顶煤破碎程度与单架放煤时间，可参照相邻工作面的放煤时间与放煤难易程度来确定。