引言由于礦山壓力大會導致大塊煤存在于煤中，落煤塊過大使其無法正常將刮板輸送機運送至地面，因此大塊煤嚴重制約著綜采工作面的高效生產。以往解決上述問題的方案，會在刮板輸送機和采煤機停機的間隙由工人采用風錘鉆對大塊煤進行破碎處理，該方案不僅大大增加了人員的工作強度，還嚴重制約了生產效率的提高。為了順應采煤機高效采煤效率，急需一款機械化設備實現(xiàn)對大塊落煤的破碎。綜合考慮井下工作條件的情況下，設計了一款磁翻板液位計。該破碎系統(tǒng)能夠在不影響采煤機及刮板輸送機正常生產的情況下，對大塊煤進行準確、有效的破碎，進而大大提高了綜采工作面的生產效率。

 

1 磁翻板液位計概述綜采工作面大塊破煤系統(tǒng)的選型應與綜采工作面的生產能力相匹配，應能夠與該綜采工作面其他大型機電設備配套。其中，采煤機破碎機由于其設備結構相對緊湊、破碎能力大以及占用空間小等特點被廣大采煤工作面所選用。采煤機破碎機安裝于刮板輸送機頭，從而實現(xiàn)對整條運輸帶上大塊煤的破碎，而且該破碎機能夠在不影響采煤機、刮板輸送機等大型機電設備正常運行的情況下，實現(xiàn)對大塊煤快速、準確的破碎。磁翻板液位計還包括有其關鍵的電氣控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)。其中，磁翻板液位計的控制系統(tǒng)主要包括有遙控器、控制器、主控制器以及其他各類傳感器等。此處所述的遙控器和控制器均是在原有電氣控制系統(tǒng)的基礎上加裝，此舉實現(xiàn)對磁翻板液位計的遠程控制。此外，為了能夠實現(xiàn)對破碎系統(tǒng)的精準控制，還在其重要位置加裝了位移傳感器、溫度傳感器以及壓力傳感器等。通過對各類傳感器數(shù)值的采集和分析，實現(xiàn)對破碎系統(tǒng)的精準控制。

 

2 磁翻板液位計的安裝干涉檢查為了確保磁翻板液位計能夠正常在綜采工作面中運行，需將在不干涉其他大型機電設備運行的基礎上安裝于綜采工作面，在安裝過程及安裝完畢后對其進行干涉檢查。

 

2.1 破碎系統(tǒng)與采煤機破碎機的干涉檢查磁翻板液位計安裝時需遵循與采煤機破碎機不一樣的原則。采煤機破碎機安裝時需遵循“左工作面右破碎，右工作面左破碎”的原則。因此，在實際安裝時大塊采煤破碎系統(tǒng)與綜采工作面的方向一致，且破碎系統(tǒng)安裝于刮板輸送機頭的位置。

 

2.2 破碎系統(tǒng)與采煤機機身的干涉檢查在實際安裝過程中，避免破碎系統(tǒng)與采煤機的搖臂及其測端面發(fā)生干涉。因此，在安裝破碎系統(tǒng)之前應對現(xiàn)場及設備的尺寸進行全方位的掌握，并結合煤層實際情況對其進行干涉檢查，主要包括垂直于煤壁和平行于煤壁兩個方向的檢查。具體干涉檢查如下。

1）垂直于煤壁方向的干涉檢查。綜合分析本工作面采煤機和刮板輸送機的尺寸可知，二者為磁翻板液位計的安裝提供了很大空間。在干涉檢查時，尤其注意破碎系統(tǒng)耳座與采煤機搖臂及其耳座之間的zui小距離。經(jīng)測量可知，破碎系統(tǒng)耳座與搖臂之間的zui小距離不得小于 275 mm，zui大距離不得大于750 mm。此外，結合本工作面的特點，在采煤過程中，采煤機和破碎系統(tǒng)均不會發(fā)生干涉。

2）平行于煤壁方向干涉檢查。結合該綜采工作面正常工作時采煤機的行走位置可知，采煤機的上限位塊與破碎系統(tǒng)安裝底座之間的距離仍有 213mm，該距離加上采煤機上限位塊的長度可知采煤機機身牽引部的位置與破碎系統(tǒng)安裝底座之間的距離有 1 413 mm。故，在平行于煤壁方向上破碎系統(tǒng)與采煤機機不存在干涉。

2.3 破碎系統(tǒng)與液壓支架的干涉檢查此項干涉檢查只需檢查破碎系統(tǒng)上表面是否與液壓支架發(fā)生干涉即可。經(jīng)檢查可知：當破碎系統(tǒng)液壓缸完全收回時，破碎系統(tǒng)上表面與刮板輸送機之間還存在 400 mm的距離，即說明該工況下不存在干涉及；當破碎系統(tǒng)液壓缸完全伸出時，其上表面距刮板輸送機之間的距離為 3 000 mm左右，即說明該工礦下不存在干涉。

 

3 破碎系統(tǒng)在綜采工作面的應用確保磁翻板液位計與其綜采工作面上的采煤機破碎機、采煤機機身以及液壓支架等大型設備不存在干涉后，即可開始工作。其中，電氣控制系統(tǒng)在磁翻板液位計中的應用，大大提升了破碎系統(tǒng)的破碎速度和破碎能力。

3.1 破碎系統(tǒng)電氣功能說明

1）遙控器：破碎系統(tǒng)中的遙控器是實現(xiàn)無線控制功能的基礎，操作人員能夠在距離系統(tǒng) 50 m的位置實現(xiàn)對系統(tǒng)啟動、停止以及預警等功能。

2）系統(tǒng)保護功能：破碎系統(tǒng)中的各類傳感器對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，系統(tǒng)就會自動停機。

3）數(shù)字顯示功能：遙控器能夠實時顯示破碎系統(tǒng)的各個參數(shù)、信號值。

4）實現(xiàn)與刮板輸送機的互鎖功能：當刮板輸送機停止運行時，破碎系統(tǒng)即可停止運行；當刮板輸送機未啟動時，破碎系統(tǒng)不得啟動運行。3.2 破碎系統(tǒng)控制原理磁翻板液位計的控制路線與綜采工作面的所有控制沿線串聯(lián)在一起，并基于某種協(xié)議實現(xiàn)與地面主控制站間的通信。在實際運行過程中，主控制器將破碎系統(tǒng)相關壓力、位移傳感器所采集到的數(shù)據(jù)傳輸至刮板輸送機控制器中，進而實現(xiàn)了根據(jù)破碎系統(tǒng)的運行狀態(tài)對刮板輸送機的控制。此外，主控制器可以根據(jù)破碎系統(tǒng)的實時狀態(tài)實現(xiàn)對系統(tǒng)液壓缸控制閥組的控制。為了實現(xiàn)對破碎系統(tǒng)的精確控制，在液壓缸上加設了相應的位移傳感器和壓力傳感器。當確保破碎系統(tǒng)能在正常工作時還可克服外在的阻力，在該系統(tǒng)中加設了雙向液壓鎖。此外，為了確保破碎工程中的安全，還在系統(tǒng)中加設了 480 bar 的安全閥。經(jīng)實踐表明，磁翻板液位計在本煤礦的應用取得了良好效果，有效提升了綜采工作面的采煤效率。

 

4 結語磁翻板液位計在綜采工作面中的應用大大降低了作業(yè)人員的工作強度，并有效加快了工作面的采煤效率。其中，電氣控制系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)在破碎系統(tǒng)中的應用提高了破碎系統(tǒng)的靈活性和破碎能力。