综采液压支架跟机自动化智能化控制系统管窥

曹秋明

（西山煤电屯兰矿，山西古交030206）

就针对当前我国综采工作面液压支架电液控制系统来看，其得到了较为广泛的应用。而电液控制系统的应用也逐渐代替了人工操作，这样就大大节省了人力资源。而通过对液压支架跟机自动化智能化控制系统的分析与了解，可在一定程度上有效地提高整个跟机控制系统的自动化和智能化水平，从而不断地促进我国煤矿综采工作面自动化工作的有效展开。

1 液压支架跟机控制原理

通过对液压支架跟机控制原理的分析与了解，可在一定程度上有效地帮助我们认识液压支架跟机自动化智能化控制系统，这样就能有效地提高整个跟机自动化的适用性能，从而不断地解决我国煤矿综采工作面自动化以及智能化所面临的问题。下面，就针对液压支架跟机控制原理展开具体的分析与讨论。

液压支架自动化控制原理不仅要根据相应采煤机的位置，而且还应根据采煤的工艺，来有效地促进相关工作的顺利展开。其中，在采煤机的前方应及时地收回相应的煤壁支护的支架护帮板，这样就能在一定程度上有效地为采煤机割煤提供便利。此外，当在采煤机割煤动作完成以后，应及时地伸出相应的伸缩梁（支架如果具备伸缩梁），这样就能有效地对顶板起到支护作用，以此来不断地提高整个工作的安全性。而为了有效地促进下次采煤工作以及割煤工作的顺利展开，在采煤机的后方还应及时地进行移架，并有效地对割煤后的悬空顶板及煤壁进行有效的支护，这样一旦完成移架后的支架工作，落下的煤块机就会自动的装载到相应的刮板输送机上，从而就能有效地促进下一刀割煤工作的顺利展开。为了有效地增强工作开展的便利性和高效性，操作人员可以将已经编好的程序输入到电脑中，进而有效的实现对支架的自动化控制，从而不断地提高整个工作开展的流畅性。此外，操作人员还应有效地跟踪传感器护板帮动作执行情况，这样以保证相关工作的顺利展开。

2 跟机控制存在的问题

虽然我国综采液压支架跟机自动化智能化控制系统得到了较为广泛的应用，但是跟机在控制方面还存在着一定的问题，这样就严重影响了整个跟机的运行性能。而通过对跟机控制存在问题的分析与了解，可在一定程度上有效地帮助我们采取针对性的解决措施，从而不断地提高整个跟机的适应性能，以此来不断地促进综采工作跟机自动化工作的全面实施。下面，就针对跟机控制存在的问题展开具体的分析与讨论。

综采工作面液压支架跟机自动化的动作主要包括：跟机护帮板动作、跟机移架和跟机推移刮板输送机工作等。而跟机移架控制动作不仅动作流程较为复杂，而且还较易出现问题。其中，导致出现这样的原因主要为：跟机工作面的液压支架主要是由刮板输送机通过销耳进行连接的，这样就会在一定程度上构成一个具有维度约束的离散浮动系统，而其又会受到地质条件以及机械设备的影响，从而就会影响整个跟机的运行性能。此外，跟机的移架工作主要包括：降、移以及升等几个动作，且不同动作的完成都是按照预先设定的顺序来自动完成的。其中，液压支架的升降和推移动作主要是由传感器和时间双参数冗余来进行控制的，这样就能有效地促进跟机工作的顺利展开。此外，液压支架的动作还主要采取传感器值优先控制策略，即当传感器达到所设定的值时，跟机工作就会自动结束相应的过程，但是此时的时间参数将作为动作的有效保护值，即倘若此时的传感器实效，传感器就检测不到当前所设定的值，此时就会结束整个动作。其中，角度传感器还能有效地控制液压支架的顶梁和平衡等动作，这样就能有效地提高跟机的稳定性，从而不断地促进煤炭自动化开采工作的顺利展开。

多台液压支架顺序的摆放在一定程度上有效地构成了相应的综采工作面。其中，液压阀可以有效地驱动液压油缸，进而不断地实现相应液压支架动作的顺利完成，这样就能有效地促进煤矿的开采。但是，随着油缸频繁动作密封容易磨损失效，这样就会在一定程度上导致整个油缸漏油，从而使得整个支架动作变得缓慢。而随着相关操作人员对相关管路、接头以及液压阀的不断维修与更换，更换过程中的污染物就会在一定程度上造成整个过滤系统堵塞，从而就会导致整个液压支架动作变得缓慢。但是，随着液压系统的不断运行，液压支架的动作速度就会在一定程度上变得缓慢，但是由于每台液压支架液压阀工作状态的不同，就会导致其运行性能也会存在一定的差异。因此，当系统运行时间越长，其所表现出来的差异性就会越大。其中，传感器阈值和时间参数作为液压支架的主要参数，其在一定程度上影响着整个跟机控制系统的运行效率。但是，液压支架的相关参数可以在运行的过程中不断地调整，这样就能有效地促进液压之间单机系统能够不断地适应各种变化，从而有效地达到统一运行的效果。但是，跟机工作面在运行的过程中，工作面的中部和端头顶板所受到到压力各不相同，并且随着工作面的推进其压力也会受到不同程度的变化。而此时，我们所采用相对固定静态的时间参数也无法改变液压支架动作的自动控制的要求。因此，我们就应需要采用至少2台液压支架来进行同时移架，这样才能有效地达到采煤机追机作业的要求，从而不断地提高跟机作业的工作效率。此外，液压支架的跟机自动化控制过程还是一个受较多因素影响的过程。因此，现在所具备的单一的固化流程和静态参数是很难适应当前多变的工作面顶底板条件，这样就需要我们采用合适的机械设备以及配套设备来进行相应工作的开展，从而不断地提高跟机的适应性能。

3 跟机自动化智能化控制系统设计

通过对跟机自动化智能化控制系统设计的分析与了解，可在一定程度上有效地帮助我们及时地更新跟机自动化智能化控制系统设计性能，以此来不断地提高跟机的适应性能，从而有效地促进相关煤炭开采工作的有效展开。下面，就针对跟机自动化智能化控制系统设计展开具体的分析与讨论。

3.1 总体方案设计

工作面不同以及地质条件不同，都会在一定程度上影响整个综采工作面跟机自动化智能化系统的有效运行。而对于工作面不同的地质赋存条件，我们可以通过运行过程中对液压支架的感知以及元件的感知，来有效地观察其运行状态，从而有效地对人工操作信息进行及时的归类与分析，这样就能在一定程度上有效地修正和优化整个跟机工作流程、工艺节拍和动作参数，从而不断地促进跟机的工作状态能够达到最佳，以此来有效地实现跟机自动化智能化控制系统的人工智能化，从而不断地促进煤炭行业以及机械行业的快速稳定发展。

为了有效地提高跟机自动化智能化控制系统的工作效率，在对跟机自动化智能化控制系统进行设计时，就应不断地根据现场的设备状况和工作面的环境条件，来有效地协调设备与设备之间以及设备与环境之间的关系，这样就能有效地减少不利因素对跟机控制的整体影响。此外，计算机作为跟机自动化智能化控制系统的核心控制单元，其控制着整个跟机自动化智能化控制系统的运行状态。计算机还能有效的对整个跟机自动化智能化控制系统的资源进行整体规划和整合，这样就能有效地促进全局的协调与调度，从而不断地对未达到应用效果的支架进行辨识，以此来及时地发出相关指令，从而不断地为跟机工作提供二次机会，这样就能有效地提高跟机自动化智能化控制系统的运行可靠性。此外，在对整个跟机自动化智能化控制系统进行设计时，我们还可采用拟人的方法来进行智能的分析与处理，并及时地更改相关的控制决策，这样就能通过对参数的不断优化来为系统的有效运行提供最佳的结构形式，从而不断地提高整个跟机自动化智能化的最优控制性能。

3.2 跟机控制与供液系统耦合控制策略

液压支架的跟机速度与泵站供液系统的能力以及采煤机的运行速度都相匹配。因此，当采煤机的速度不断在加大时，整个液压系统倘若按照原有的单架次序来进行移架时是无法满足相应的追机功能的需求的。因此，在进行移架时，必须对多架进行同时移架，这样才能有效地减少流量的损伤，从而不断地提高泵站的压力。

3.3 跟机控制与设备工况耦合控制策略

当工作面设备持续运转时，其就会出现器件堵塞的情况，这样就严重影响了整个跟机自动化智能化控制系统的运行效率。因此，相关的操作人员就应及时地对跟机动作过程中的数据进行有效的存储和分析，并不断地观察其的变化趋势，从而就能有效地控制跟机动作质量。此外，当开启液压支架的自动反冲洗功能时，倘若其对过滤系统疏通效果不明显，我们就可进行相应的故障报警，并不断地提示维修人员及时的排除相应的系统故障。此外，我们还可以及时地分析支架动作过程中的压力和行程来有效地分析出整个传感器的调整量，从而不断地对相应的时间参数进行及时的调整。因此，为了有效地促进跟机自动化智能化控制系统的良好运行，我们就应不断地随着工作面液压支架的运行状态来进行及时的调整，这样就能不断地促进设备的运行参数能够与设备的运行状态相匹配，进而就能有效地提高整个跟机工作的运行质量，以此来不断地提高整个跟机自动化智能化控制系统的运行质量。

4 总结

随着煤炭行业的快速稳定发展，对跟机自动化智能化控制系统的运行效率提出了更高的要求。而通过对综采液压支架跟机自动化智能化控制系统的分析与了解，对于不断地提高跟机的适应性能以及有效地促进相关煤炭开采工作的展开都具有至关重要的作用。因此，我们应首先认识与了解液压支架跟机控制原理，进而认识到跟机控制存在的问题，从而采取针对性地解决措施来有效地对整个跟机自动化智能化控制系统进行高效设计，以此来有效地提高整个跟机自动化智能化控制系统的运行效率。