CN105041320A - 一种纯水基环保智能型联合采煤机组g-ccmu - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其包括：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，并且联合采煤机组G-CCMU配置有基于CANBUS总线技术的集中控制系统，实现联合采煤机组的智能化运行，控制采煤机的记忆截割，刮板机负载智能运载变频调速，支架自动跟机，成组推溜、采煤机定位，支架姿态检测，泵站智能变频恒压供液和超纯水设备自动运行与水质质量在线检测，并通过3G/4G、wifi或光纤传至地面，通过互联网实现人机操作，实现了综采机械的系统集成化以及综采工作面无人化。

Description

一种纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU

技术领域

本申请涉及综合机械化采煤装备，具体而言，涉及一种纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU。

背景技术

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。

发明内容

本申请的目的在于提供纯水环保智能型联合采煤机组G-CCMU，实现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、推移装置。

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，由泵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、泵站控制系统、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。

供液系统：内部控制自成体系，同时又与顺槽监控中心实现集中控制。乳化泵变频控制、乳化液在线监测与自动配比、水处理自动控制、回液过滤压差在线监控等先进功能保证了支架的高可靠性。

语音闭锁系统：贯穿工作面及顺槽，实现语音通信及紧急情况设备闭锁。漏电、断相、短路、过载等保护功能由开关直接实现。

顺槽监控中心提供网口及相关软件接口实现与矿井管理系统集成。

综采中央监控系统特点有：

高度集成与模块化

控制系统完全由三一自主研发制造，实现各子系统无缝集成，从最大程度上保证了控制系统各子系统之间的有效匹配。

高安全、高可靠

电液控制系统采用1控3的配置方式(每3台支架安装1台支架控制器)，支架控制器体积为259mm×87mm×109mm，行业最小；配合支架遥控操作，支架控制器可安装在前立柱后方，远离煤壁，有效防止放炮对支架控制器造成的冲击。

系统主要部件IP68防护等级，配置德国原装进口电液阀，远程遥控操作支架确保支架操作人员安全；除进行支架控制外还可实现工作面任意位置多点瓦斯、风速、湿度检测并与动力设备互锁。支架下方人员检测与自动功能失效互锁。顶梁倾斜水平监测功能防止采煤机截割顶梁。

高效、节能

支架自动跟机移架、自动喷雾提高采煤效率，乳化液供液变频控制大幅节能。

易使用、易维护

集控系统采用全中文人机界面，实时监测和故障自诊断，快速定位故障点并进行原因分析，易于使用、维护。

采煤机与支架之间数据传递无线方式

采煤机与支架之间数据传递采用无线方式，无需红外传感器，同时煤机动力电缆不再需要屏蔽双绞线。

刮板机在线监测

具备刮板机在线检测装置，检测减速机油温油位、冷却水压力、流量、电机轴温、工作电流、电压、绝缘等。

工作面视频与数据上传

每3台支架安装一台红外本安摄像机，全工作面视频监控，同时三机数据及实时视频同步上传地面监控中心，实现与矿井信息系统集成。

顺槽监控中心，顺槽监控中心是整个工作面的控制中枢，由两台高性能防爆工控机、四台22英寸液晶显示屏、带有图形仿真界面的操作台组成。通过采集各子系统实时数据，进行逻辑运算，实时发出控制指令和数据，使各设备达到最佳匹配工作状态。顺槽监控中心作为井下与地面控制中心的数据交换中枢，其具备的功能包括：

监视功能

工作面采煤机、液压支架、刮板机、转载机、破碎机、供液系统、供电系统各关键参数实时监测，以图形、动画、文字及视频方式显示存储。

支架系统，能够显示所有支架立柱压力、推移行程、支架顶梁水平倾角、闭锁按钮状态、各控制器通信状态、电磁阀驱动器的故障、电磁阀控制电缆故障定位显示，可对电液控制系统参数进行设置、存储等。

采煤机系统，煤机位置、牵引速度、运行方向、摇臂高度、截割功率、油泵压力、机身倾角、通信及故障状态、各参数设置值等。

刮板机系统，减速机油温油位、冷却水压力、流量、电机轴温、三相电流、电压等。

供液系统，源水离子含量、电导率、进回液压差、乳化液浓度、泵站出口压力、乳化液浓度温度等。

视频系统，采用1、4、9画面显示工作面实时视频。采煤机视频显示终端显示煤机全景视频。

通信、保护与故障诊断，整个系统各通信线路通断状态指示、闭锁按钮状态与指示、故障定位与分析等。

控制功能

单机：

a.借助工作面视频系统，通过操作台远程可视化操作支架、采煤机。

b.刮板机、转载机、破碎机的启动、停止操作，可根据需要选择是否与运输系统其它设备进行互锁控制。

c.供液系统一键自动启动、停止操作，对单机的启停控制。

d.乳化液泵、喷雾泵集中控制。

联动：

a.各设备顺序自动启停、三机设备运行状态互锁，确保安全。

b.支架控制系统通过CAN总线获取采煤机编码器定位信号，根据采煤机运行位置和方向，按照设定的程序实现自动跟机移架、自动喷雾。

数据处理、服务中心

在顺槽监控中心对子系统上传数据进行汇总显示，并根据需要选择数据传递至各子系统。预留与地面调度指挥中心的数据接口，提供地面监控系统软件，采用C/S模式实现地面监控调度中心对整个工作面的监控。

支架电液控制系统，ZDYZ电液控制系统采用三台支架安装一个控制器、两个闭锁按钮的配置方式。支架控制器的控制功能不受硬件配置方式的限制，手动操作范围为左边三架、右边三架，成组操作范围为左边十架、右边十架。

每3台支架包含一个支架控制单元，每个支架控制单元包括支架控制器1个，闭锁按钮2个，电磁阀驱动器3个，位移传感器3个，压力传感器6个(双立柱压力检测)，倾角传感器3个，1套视频监控系统以及将上述设备连接在一起的电缆连接器等电气设备(每6架安装1个遥控接收器)。各部件详细参数见附录。

电液控制系统主要功能

电液控制系统的主要功能是控制支架的所有动作。控制是在应用程序基础上进行。控制的命令是操作者通过按键操作发出的(或是根据采煤机位置由系统自动发出)，传感器检测的实时值和用户设置的各种参数也是控制过程的重要条件。

(1)用按键对单个支架(邻架)动作的非自动控制

操作者在任意一台支架控制器所在支架，先选定左三至右三范围内的任一支架为被控支架后，要使被控支架进行某一动作或某些联合动作，就按面板上相应的操作键。这是系统提供的初级功能。

(2)对单个支架(邻架)的降柱—移架—升柱动作施行自动顺序联动

控制器的程序将一些相关联贯的动作协调连续起来合成为一个复合动作，自动按程序执行。每个单动作的进程及单动作之间的衔接与协调均以设置的参数或传感器实时检测的数据为依据。降柱、移架、升柱三个单动作实行自动顺序联动，以移架为中心合成一个复合动作。除了这三个主动作之外，与之关联的其他动作，如平衡千斤顶、抬底、侧护板等动作也可与主动作协调配合，参与到程序中来。

操作方法：先选定支架，接着按起动(开始)键，被选支架即开始自动顺序动作。不必持续按着键，动作会自动进行下去，自动结束。

(3)成组自动控制

“成组”即一次控制的对象不仅是单架，而是相邻的多架构成的动作组。“自动”即只需人工给出命令起动，以后就无需人工干预地自动进行。成组自动控制的动作可以是某个单一动作，也可以是自动顺序的联合动作。

成组自动控制具体实现：以操作架为基准，向左或向右连续相邻的任意数量的支架被设定为某次某一动作的一个成组，支架的某一动作(单动作或自动顺序联动的复合动作)在给出命令后从这个组一端的起始架开始运行，按一定的程序在组内自动地逐架传递，每架的动作自动开始，自动停止，直至本组另一端的末架完成该动作为止。成组执行什么动作、组的位置、架数、动作的传递方向取决于操作架的位置以及在操作架上所键入的选择命令。成组自动控制必须先作一系列的参数设置，也就是给成组自动控制设条件定规则，但不必每次都设置，参数存入后只在要改变时才重新设置。系统的应用程序为自动降—移—升、推溜、拉溜等动作提供了成组自动控制功能。

成组自动控制的操作步骤为：动作(功能)选择—组方向选择—起动(开始)。

在成组自动控制运行过程中，可按停止键，中止并取消本次控制。

(4)以采煤机位置为依据的支架自动控制

这是支架控制的高级功能。首先需要确定采煤机的位置，然后根据工作面的作业规程，确定采煤机运行到某一位置时哪些支架应相应地执行什么动作，这些操作要求被编成程序存入系统中，系统根据采煤机位置的信息自动发出命令指挥相应的支架控制器完成这些操作。支架的正常动作过程完全自动地进行。

(5)支柱在工作中发生卸载时的自动补压功能

控制器提供了一项自动补压PSA(PositiveSetAutomatic)的自动功能。立柱在支撑中如因某种原因发生压力降落，当压力降至某一设定值时，系统会自动执行升柱，补压到规定压力，并可执行多次，保证支护质量。

(6)支架配备自动喷雾系统，由电液阀独立控制，实现架前自动辅助采煤机喷雾。

(7)闭锁及紧急停止功能

为安全目的，不允许工作面某处支架动作时(如因维修或其他目的，人员要在这个位置工作)，可操作支架控制器上的闭锁按钮将本支架闭锁，只有解锁操作后才可恢复。闭锁的实质是禁止电磁阀驱动器驱动电磁阀。对于被闭锁的支架以外的其他支架控制器不受影响，仍可正常工作。当工作面发生可能危及安全生产的紧急情况，可按压任意一个支架控制器上的急停按钮，全工作面支架动作立即停止并在急停解除前所有控制功能被禁止。就地闭锁和紧急停止均须有解除操作才能复原，解除操作就是将按钮恢复到原位。

(8)顶梁倾斜水平监测功能

支架顶梁上安装倾角传感器，用以测量支架顶梁的角度，通过测量数据，支架控制器可对支架的姿态进行控制。当支架顶梁头部过低时发出警告信息，防止采煤机截割顶梁。支架顶梁左右方向倾角实时监测，当大于限定值时进行报警提示，防止支架倾倒。

(9)采煤机位置检测功能

采煤机位置利用嵌入在牵引电机内部的旋转编码器进行计算，采煤机运行信息通过有线、无线两种方式与外界进行交换。

为实现对牵引电机的精确控制、多个牵引电机的刚性同步控制，变频器采用有速度传感器的矢量控制模式，采煤机牵引电机内部安装旋转编码器，旋转编码器信号作为牵引电机的速度反馈信息。变频器采集旋转编码器的反馈信息，并提供对外交换接口，供其他控制单元计算采煤机位置。采煤机控制器自动计算采煤机的位置，通过CAN总线通信向支架控制器、顺槽监控中心发送采煤机位置和方向等信息，实现支架跟机自动化。

两种位置对外传输方法可以通过程序设定进行选择，两种方法互相备用，从而保证采煤自动化的可靠进行。

(10)液压支架遥控操作功能

a.单架遥控操作；

b.遥控操作支架成组推移运输机、成组拉回运输机；

c.发射器显示屏实时监测当前选择操作支架的支架号、操作动作；

d.发射器显示屏实时监测与发射器相连接的接收器的信号强弱；

e.发射器显示屏实时监测操作范围指示(即发射器所能控制的液压支架)；

f.发射器显示屏实时监测操作支架的立柱压力和推移行程；

g.接收器具备ID自动匹配功能，根据控制器发送的ID自动匹配控制范围；

h.实时通信功能：遥控发射器与遥控接收器可以随时搭接，进行遥控控制；

(11)全工作面视频监控功能

a.实现对液压支架电液控制系统和工作面其他设备(采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、组合开关、泵站等)的视频监控。

b.可以采用1、4、9个摄像界面显示方式，实时显示工作面视频。

c.可以对关键部位摄像机视频信息进行录像，保存在本地存储空间供参考使用。

d.实现将井下拍摄的数据通过以太网传送到地面，可实现在矿调度中心对工作面的实时在线监测。

(12)信息提示功能

电液控制系统具备以下几类信息提示功能：支架动作的警示声光信号、设置的控制参数信息、故障和错误信息、在线诊断及一些系统本身的状态信息。

(13)数据传输

实现在顺槽主控计算机和地面调度指挥中心对综采工作面设备的远程监测以及各种数据的实时显示等，为井下工作现场和地面生产、管理人员提供实时的井下工作面生产及安全信息。

支架本身信息通过井上井下数据传输系统上传到地面，并在井下和井上计算机上显示，接入到矿井自动化系统，向其提供的数据格式采用标准的OPC协议。

具体的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，并且联合采煤机组G-CCMU使用的动力介质为纯水。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU的纯水动力系统包括超纯水制备装置，采用由预过滤及超滤—RO一级除盐(二级反渗透)—EDI深度除盐工艺从而得到纯水。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其超纯水制备装置包含超纯水去离子化设备，去离子化得到的超纯水可有效阻止动力介质中金属和氧化物质直接接触。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU配置具有有立柱和平衡油缸带压置换功能的纯水支架。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU配置有基于CANBUS总线技术的集中控制系统，实现联合采煤机组的智能化运行，其中包括：控制采煤机的记忆截割，刮板机负载智能运载变频调速，支架自动跟机，成组推溜、采煤机定位，支架姿态检测，泵站智能变频恒压供液和超纯水设备自动运行与水质质量在线检测，并通过3G/4G、wifi或光纤传至地面，通过互联网实现人机操作，实现综采工作面无人化。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，提高所述联合采煤机组G-CCMU支护系统的液压支架中的立柱油缸内孔加工精度，可以减小油缸应力晶间腐蚀。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU通过微纳米镀层技术实现在液压元件上覆盖微纳米镀层以实现液压元件的腐蚀防护。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其支护系统包括立柱以及千斤顶。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，通过在所述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。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，通过在所述立柱以及千斤顶的油缸带压置换水介质系统，实现水介质流动防腐。

附图说明

构成本申请一部分的附图用于提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明：

下面参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明提供的一种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，这6大子系统共同组成纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，通过系统参数设计一体化，控制一体化，机电液一体化，制造检验标准一体化，服务模式一体化，实现联合采煤机组G-CCMU高效智能化以及环保化。

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、推移装置。

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，由泵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、泵站控制系统、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。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU的纯水动力系统包括超纯水制备装置，采用由预过滤及超滤—RO一级除盐(二级反渗透)—EDI深度除盐工艺从而得到纯水。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其超纯水制备装置包含超纯水去离子化设备，去离子化得到的超纯水可有效阻止动力介质中金属和氧化物质直接接触。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU配置具有有立柱和平衡油缸带压置换功能的纯水支架。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU配置有基于CANBUS总线技术的集中控制系统，实现联合采煤机组的智能化运行，其中包括：控制采煤机的记忆截割，刮板机负载智能运载变频调速，支架自动跟机，成组推溜、采煤机定位，支架姿态检测，泵站智能变频恒压供液和超纯水设备自动运行与水质质量在线检测，并通过3G/4G、wifi或光纤传至地面，通过互联网实现人机操作，实现综采工作面无人化。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，提高所述联合采煤机组G-CCMU支护系统的液压支架中的立柱油缸内孔加工精度，可以减小油缸应力晶间腐蚀。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU通过微纳米镀层技术实现在液压元件上覆盖微纳米镀层以实现液压元件的腐蚀防护。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其支护系统包括立柱以及千斤顶。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，通过在所述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。

进一步地，纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，通过在所述立柱以及千斤顶的油缸带压置换水介质系统，实现水介质流动防腐。

具体的一个实施例为：

以顺槽监控中心为核心中央监控系统作为控制中心，同如下系统实现互联：

通过连接组合开关箱，变频器，实现对供液系统的控制，并通过供液系统的反馈以及工作面其他信号的反馈实现对供液系统的实时调节；

通过刮板机在线监控装置，同刮板机连接，并通过刮板机的实时操作信号以及工作面其他信号的反馈实现对刮板机的实时调节；

与采煤机直接连接，并设置采煤机遥控器，通过遥控器发出的实时指令控制采煤机进行采煤；

与多组由本安摄像机，电液控制器，电液控换向阀，电源箱以及遥控接收器组成的支架系统连接，并通过相应的支架遥控器发出的实时指令控制液压支架进行采煤；

与运煤系统连接，实现实时运煤状态的控制；

与供电系统连接，保证电力的不间断供应；

还连接有工作面语言闭锁系统。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种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，其特征在于：所述联合采煤机组G-CCMU使用的动力介质为纯水。

2.根据权利要求1所述的纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其特征在于，所述纯水动力系统包括超纯水制备装置，采用由预过滤及超滤—RO一级除盐(二级反渗透)—EDI深度除盐工艺从而得到纯水。

3.根据权利要求2所述的纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其特征在于，所述超纯水制备装置包含超纯水去离子化设备，去离子化得到的超纯水可有效阻止动力介质中金属和氧化物质直接接触。

4.根据权利要求3所述的纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其特征在于，所述联合采煤机组G-CCMU配置具有有立柱和平衡油缸带压置换功能的纯水支架。

5.根据权利要求4所述的纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其特征在于，所述联合采煤机组G-CCMU配置有基于CANBUS总线技术的集中控制系统，实现联合采煤机组的智能化运行，其中包括：控制采煤机的记忆截割，刮板机负载智能运载变频调速，支架自动跟机，成组推溜、采煤机定位，支架姿态检测，泵站智能变频恒压供液和超纯水设备自动运行与水质质量在线检测，并通过3G/4G、wifi或光纤传至地面，通过互联网实现人机操作，实现综采工作面无人化。

6.根据权利要求4所述的纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其特征在于，提高所述联合采煤机组G-CCMU支护系统的液压支架中的立柱油缸内孔加工精度，可以减小油缸应力晶间腐蚀。

7.根据权利要求4所述的纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其特征在于，所述联合采煤机组G-CCMU通过微纳米镀层技术实现在液压元件上覆盖微纳米镀层以实现液压元件的腐蚀防护。

8.根据权利要求1所述的纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其特征在于，所述支护系统包括立柱以及千斤顶。

9.根据权利要求8所述的纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其特征在于，通过在所述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。

10.根据权利要求9所述的纯水基环保智能型联合采煤机组G-CCMU，其特征在于，通过在所述立柱以及千斤顶的油缸带压置换水介质系统，实现水介质流动防腐。