一种纯水介质综采工作面支护系统技术方案

本发明专利技术公开的一种纯水介质综采工作面支护系统，由超纯水制备装置、高压水泵、液压阀与管路、过滤系统、液压支架和智能集中监控装置组成，采煤机组的动力介质使用纯水代替乳化液，实现工作面零污染的目标，并且立柱的油缸以及阀组和管接头配置有防腐镀层，立柱以及千斤顶的油缸带压置换水介质系统，水介质可以流动防腐，立柱以及千斤顶上覆盖微纳米镀层以实现液压元件的腐蚀防护，立柱以及千斤顶内表面加入预膜剂，实现对静止的立柱以及千斤顶内表面进行预膜防腐。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种液压支护系统，具体而言，涉及一种纯水介质综采工作面支护系统。
技术介绍
以前，在国内外煤矿生产中，基本上采用木支柱、木顶梁或金属摩擦支柱铰接顶梁来支护顶板。自从1954年英国首次研制出液压支架，由于液压支架可以减少矿井坍塌事件的发生，极大地提高了煤矿作业的安全性，液压支架开始广泛应用于煤矿工作面中，同时随着机械代替人工的逐步推进，液压支架也是综合机械化采煤方法中最重要的设备之一。目前全国煤矿共用8000多个矿井，近2万多个工作面，年产量为35亿吨煤，采煤成套装备及配件消耗年采购量近千亿，从全世界层面来看，综采设备使用动力介质均为乳化液，乳化液的混合物为95% -98%中性水+3% -5%乳化油组成，乳化油的比例为一个波动，由于综合机械化采煤装备没有成套设备，基本都是从各个厂家进行采购，没有形成统一的标准化，导致各个设备之间乳化油的比例难以达到一致，从而导致乳化油的浪费，同时降低了机械设备工作效率。因为设备的参差不齐，导致乳化液浓度控制不好，乳化油有一个3% -5%波动，国内每年消耗12万吨乳化油，形成年300-400万吨，过往10年差不多已经有已有约4000万吨乳化液全部排放至煤矿井下，造成非常严重的、永久性的、大面积的水体污染，甚至部分矿井水源地都已遭到严重破坏，涉及全国16个省份，尤其是山西、陕西、内蒙古、河南、山东、安徽和新疆等产煤大省，污染损失不可估量，成为世界煤矿难题。同时因乳化液精度和污染度管理不善导致大量支架油缸和阀锈蚀严重，年报废金额约五十亿。乳化液质量问题造成的系统锈蚀主要表现形式为:孔(点)蚀，气蚀，磨损腐蚀，细菌腐蚀，电偶腐蚀，晶间腐蚀、应力腐蚀破裂。此外综采装备由多家离散拼凑而成(多家配套)，配套性差，质量参差不齐，自动化程度低，导致故障频发，劳动强度大，操作人员过多，安全性差。现有技术中由于系统集成度不高，以及乳化油的使用，导致设备生产效率低下，而且严重污染了水体。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种纯水介质综采工作面支护系统，实现高效环保的支护系统。支护系统属于联合采煤机组的重要组成部分，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，实现了采煤设备的高度集成化以及系统化，以提高生产效率以及机组的配套性，同时智能型联合采煤机组G-CCMU采用纯水动力介质，实现了采煤设备的智能环保。具体的，成套设备纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，包括:采煤系统，运煤系统，支护系统，供电系统，纯水动力系统，中央监控系统。采煤系统，主要指是指在矿井生产过程中工作面上煤层采集相关的系统，主要工序有割煤和装煤，割煤的方式有单向割煤以及双向割煤:单向割煤，采煤机上行割煤，下行清理浮煤，推一个截深，适用于煤层厚度略大于滚筒直径而且煤质坚韧的条件；双向割煤有两种方式，一种是往返一刀，当煤层较厚时，采煤机上行贴顶板截割，下行时贴地板截割并清理浮煤，这个时候采煤机的往返两个行程都截割采煤，但工作面只推进一个截深；另一种是往返两刀，煤层厚度接近滚筒直径，而且煤层不粘顶板，即可实现双向采煤，这样往返行程各推进煤壁一个截深。本申请的采煤机可有多种采煤方式，根据工作面的需要配备相应的割煤方式的采煤机。运煤系统，主要是将割煤机割取然后收集到的煤块运送出矿井的煤块运输系统，其主要组成部分为运输机，运输机包括传动装置、刮板链、溜槽、保护装置、紧链装置、推移 目.0支护系统，支护系统主要起到工作面支撑的作用，可有效防止工作面坍塌，支护系统主要包括的是液压支架，液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件(油缸和阀件)与一些金属结构件按一定连接方式组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备，液压支架是用来有效而可靠的支撑和控制工作面顶板，同时还能前移和推进工作面输送机，与割煤机、输送机配套使用，液压支架具有结构强度高、支护性能好、移架速度快、安全可靠等优点，能使采煤工作面达到高产量、高功效和高回采率，减轻劳动强度，降低成本和掘进率，实现安全生产。液压支架是依靠高压液体、立柱和相应的动力千斤顶可实现升架、降架、推溜、移架四个基本动作:升架将操作阀置于“升架”位置，由栗站经压力胶管输送来的高压液体通过液控单向阀进入立柱下腔；立柱上腔的液体通过操纵阀流至回液管，于是立柱向外伸出支架升起；推溜，在支架处于支撑的状态下，将操纵阀置于“推溜”位置，高压液体经操纵阀进入推移千斤顶的左腔；其右腔液体经操纵阀流至回液管。此时，推移千斤顶活塞杆伸出，将工作面输送机推向煤壁。推移距离一般为采煤机的一个截深；降架将操纵阀打到“降架”位置，高压液体经操纵阀流入立柱的上腔，并同时打开液控单向阀；立柱下腔的液体经液控单向阀、操纵阀后流至回液管，于是立柱回缩，支架高度降低；移架，在支架卸载(降架)或部分卸载后，将操纵阀打到“移架”位置，高压液体进入推移千斤顶右腔；千斤顶左腔低压液体流回回液管路，此时千斤顶缸体带动支架右移。一般其移动的距离与推溜的距离相等。供电系统，供电系统主要指为采煤机组提供电力的系统，包括从地面提供的的电力以及应急用的发电设备，从而实现对采煤机组不间断的电力供应。纯水动力系统，指的是为采煤机组提供所需的纯水，特别的纯水动力系统包括超纯水制备装置，从而得到可以作为动力介质使用的纯水，对于得到的纯水还进行去离子化。中央监控系统，对采煤机组进行集中监控，实现系统集成以及机组的智能化。综采中央监控系统以顺槽监控中心为核心，通过通信网络将采煤机、支架电液控制系统、刮板机控制系统、栗站控制系统、视频监控系统、语音闭锁系统等子系统有机结合在一起，协调各系统之间数据传递，实现在顺槽监控中心或地面调度指挥中心对综采工作面设备的远程监控以及各种数据的实时显示，并根据采煤工艺实现三机联动，实现工作面少人化、设备及人身安全保护、故障诊断及声光报警等功能。顺槽监控中心:实现对工作面及顺槽设备实时状态监测、故障预警及定位；对刮板机、转载机、破碎机等设备的集中控制、保护。电液控制系统:实现手操邻架控制、工作面遥控控制，另结合顺槽监控中心及采煤机实现远程可视控制、自动跟机移架、自动喷雾。采煤机实时数据通过无线或有线的方式传递至支架电控系统并最终上传至顺槽监控中心。采煤机:通过遥控现场跟机操作，具备高精度空间位置检测、记忆截割功能。同时具备智能保护及故障诊断功能。视频系统:安装在支架、顺槽的视频监控系统可采集工作面全景作业实时视频，并上传顺槽和地面监控中心。运输机:刮板机在线监测装置可监测刮板机、转载机、破碎机的减速机油温油位、冷却水压力、流量、电机轴温等关键参数。...

【技术保护点】
一种纯水介质综采工作面支护系统，由超纯水制备装置、高压水泵、液压阀与管路、过滤系统、液压支架和智能集中监控装置组成，其特征在于，支护系统的动力介质为纯水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王海军，吴佳梁，于洋，李勇，苏建，陈锷，
申请(专利权)人：三一重型装备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21