随着新一代技术的快速发展，采煤工作面正在向高端化、智能化、少人化、无人化方向发展。陕煤集团神木红柳林矿业有限公司（简称红柳林煤矿）作为陕煤集团在陕北发展的智能化高产高效矿井，年产1 800 万t，综采工作面采煤机装机功率达2 590kW 以上，最大牵引速度达32 m/min，液压支架的工作阻力达18 000 kN，移架速度要求高达10 s/架次，与其相配套的乳化液泵流量则要求达到600L/min 以上。综采工作面的日产量达数万吨，因此对配套的乳化液泵的要求也较大。为此，率先使用国产1 250 mL大流量高端智能型乳化液泵系统，采煤工作面的推进速度不断提高，为液压支架提供动力“心脏”，满足稳定、快速、精准推进，实现了智能化安全高效稳定采煤。
国产乳化液泵站的发展现状及1 250 L/min大流量高端智能型乳化液泵系统优势
国产乳化液泵站发展现状
目前，国产乳化液泵站是在BRW500 mL 流量常规泵的基础上优化设计而来，性能有所提升，但应用可靠性低、故障率高、后期维护成本高。部分厂家制造的产品是根据进口乳化液泵的结构特点测绘而来，对原设计核心技术了解不够透彻，做出的产品在性能、可靠性方面与进口的乳化液泵站差距较大。配件原材料均为国产，其可靠性和材料性能与进口配件及进口材料存在较大差距，且整体性能无较大提升，性能不稳定。
1250 mL大流量高端智能型乳化液泵系统优势
对比国产同类产品，1 250 mL大流量高端智能型乳化液泵系统的设计是在进口乳化液泵技术的基础上改进研发，技术领先，产品结构合理，系列机型整体性能均稳定可靠，具有泵站供液流量大、流量足、供液压力大等特点。主要零部件及原材料为进口产品且供货渠道稳定。
对比进口的同类产品，1 250 mL大流量高端智能型乳化液泵系统具有供货速度快、售后服务及时、备件供应及时且质优价廉等优势。智能化高端机型国产替代进口，在国内市场占有率达到90%以上，在晋陕蒙地区有专业化服务团队驻扎跟踪服务。
据统计分析，在相同地质条件和同样设备配置情况下，同样的工作时长内，采用高端智能高压大流量泵站出煤量提高了15%~20%。采用1 250 mL大流量高端智能型乳化液泵（图1），在满足大流量用液要求的同时，可以缩减整体设备投入。设备数量投入少，供液系统整体设备布置长度减小，更便于供液系统设备的维护，设备运行数量少也可以减少设备配件损耗。1 250 mL大流量高端智能型乳化液泵首创采用卧式七柱塞结构，液压系统供液更平稳，供液脉冲更小，更稳定。配套1 000 kW永磁变频调速一体机为动力源，使空载运行能耗降低约25%，泵站启动更平稳，运行更可靠。丰富的传感器与智能控制、故障检测系统配套，既能满足智能供液，又能实现故障提前预警及保护停机等功能，保障供液系统更稳定安全地运行。
1250mL大流量智能型乳化液泵系统在红柳林煤矿的应用
2021 年，红柳林煤矿正处在智能化产能提升的关键时期，矿井设计产能1 800 万t，对于“智能化综采工作面1 250 mL 大流量乳化泵系统”技术研究，无论是场地条件还是技术都较为成熟。计划2021 年10 月在红柳林煤矿15216 工作面投入1250mL大流量高端智能型乳化液泵系统。
工作面概况
15216 工作面东为已回采的15215 工作面，西为实体煤层，北为5-2煤辅运大巷，南为已施工的拦截巷及留设的隔离煤柱。走向长度2 364 m，倾向长度348 m，面积822 672 m2，地质储量604.25 万t，回采率93%，可采储量561.9 万t。
15216 工作面共布置3 条巷道，分别为回风巷、辅助运输巷和输送带运输巷。其中辅助运输巷用于人员和材料运输，为进风巷；输送带运输巷用于原煤运输，为进风巷；回风巷用于材料运输。15216综采工作面设备配备明细见表1。
工作面应用
15216 工作面为7.0 m大采高工作面，设计日产3 万t， 煤层倾角平均5° ， 采煤机割煤平均速度8m/min；液压支架立柱ø600 mm、推移ø250 mm、护帮千斤顶ø160 mm、抬低千斤顶ø230 mm、伸缩千斤顶ø100 mm、底调千斤顶ø200 mm；在回采过程中，移架速度要求高达8 s/架次，液压支架与其相配套的乳化液泵的流量则要求达到600 L/min 以上，末端工作压力必须达到31.5 MPa。计算得出跟机移架时所需用液量为1 592 L/min，由于电液控工作面存在用液不均衡，有智能化采煤机跟机移架与成组推移刮板输送机等动作重叠因素，实际用液量需要在跟机移架用液量的基础上有个富余系数，富余系数根据电液控智能工作面统计实际情况取1.5，要实现工作面安全高效快速推进需要最大用液量为2 388 L/min。
为满足智能化安全高效稳定采煤，实现工作面智能化液压支架供液要求，采用BRW1250/37.5 大流量智能型乳化液泵系统，配BRW1250/37.5 乳化液泵3 泵2 箱最为合适。
1250 mL大流量智能型乳化液泵系统技术及经济效益分析
（1） 1 250 mL大流量智能型乳化液站主要针对厚和特厚煤层大采高综采工作面（图2），能够明显提高综采工作面液压支架的移架速度。在更好地满足安全高效生产的同时，与传统乳化液泵站系统相比，以15216 综采工作面采煤为例，过煤量560 万t，工作面回采生产8 个月，节约电量31 500 kW·h，减少了生产运行成本；此外，1 250 mL大流量智能型乳化液泵的易损件和后期维护投入也大幅减少。
（2） 1 250 mL大流量智能型乳化液泵自动化运行可靠性高，减少了泵站检修易损件消耗，检修工从原来的3 人减少至1 人，整个15216 综采工作面回采生产成本降低约100 万元。
（3） 工业性试验期间，综采工作面最高月产达到130 万t，采煤产量明显提高，经济效益显著。
智能型乳化液泵系统项目应用效果
为满足安全高效智能化矿井建设的需求，红柳林煤矿15216 综采工作面优先开展使用1 250 mL大流量高端智能型乳化液泵系统，实际应用效果显著，助力红柳林煤矿智能协同、智慧引领“四化”建设。
（1） 自投入使用1 250 mL大流量高端智能型乳化液泵系统以来，泵站故障率低，供液稳定，供液压力大，供液流量足，液压支架跟机移架速度能满足要求，采煤机割煤速度大幅提高，由原来每天割8 刀煤提高到最多每天割12 刀煤。统计发现，采煤效率平均提高了20%以上，传统综采工作面回采生产时间为10 个月，15216 综采工作面提前2 个月回采结束。
（2） 与进口雷波泵站对比，如果年产1 800 万t，综采工作面使用进口雷波乳化泵站配件材料消耗约102 万元，而采用1 250 mL大流量高端智能型乳化液泵站配件材料消耗约67.5 万元，节约日常生产泵站配件材料费用约32.5%，降本增效成果显著。
（3） 按照700 元/t 的焦煤市场价格计算，利润为300 元/t，以15216 综采工作面为例，过煤量560万t，按照提高出煤率15%计算，多出原煤净利润2.52 亿元，经济效益显著。
结 语
针对安全高效智能化综采工作面建设的要求，红柳林煤矿15216 综采工作面投入使用1 250 mL大流量高端智能型乳化液泵系统，供液能力、可靠性大幅提升，实现了液压支架跟采煤机快速自动收打护帮板、自动移架、自动成组推移刮板输送机智能化程序控制。实现了智能化综采工作面快速推进发展，以及安全高效智能化综采工作面建设的目标。智能、安全、高产、高效等是煤矿生产的追求
目标，千万吨单产工作面更是煤矿发展的重要趋势。1 250 mL大流量高端智能型乳化液泵作为综采工作面支护设备设计的液压动力源，是实现工作面高产高效的关键设备，各方面功能均满足新形势下煤矿生产对乳化液泵的新需求。
