电液控制系统在煤矿综采液压支架的应用

杨 辉

（同煤集团马道头煤业有限责任公司，山西大同 037199）

0 引言

煤矿综采液压支架电液控制系统作为一项先进的技术不仅受到越来越多的重视，而且该技术在煤炭开采过程中已经得到合理利用。近些年，随着煤矿开采难度的加大，以及国家对安全生产问题的重视程度的加深，液压支架电液控制系统已经大面积占据了国内的高端支架市场，并有向中低端市场发展的趋势。通过与自动化技术的结合，液压支架电液控制系统不仅能够对生产过程进行全程监控，从而保障系统能够安全进行，而且可以对各项生产数据进行分析，有利于工作人员及时发现事故隐患，为安全生产奠定良好的基础[1]。目前，煤矿综采液压支架电液控制系统已在国内外广泛使用，并取得了良好的效果。

1 概述

1.1 液压支架电液控制系统的基本组成

如图1，液压支架电液控制系统主要是由计算机系统、网络传输系统、传感系统、控制系统等器件组成，其中，能够控制支架运行的元件是该系统的核心部分。计算机系统主要是对整个系统的运行发出指令，并进行相关命令的操作；网络传输系统依靠网络能够及时对井下的生产、运行状况进行传输；[2]传感系统主要有压力、距离、角度、红外传感系统组成，传感系统的有效运行能够使整个开采过程处理技术人员事先设计的开采路线，对煤矿的正常生产具有重要意义。在煤矿开采过程中，液压支架电液控制系统具有自动化程度较高、操作简单、系统运行安全的优势。该系统的工作原理是：系统中的所有支架依靠网络系统，从而对各项命令进行有效操作，从而实现对系统的合理应用；除此之外，支架可以借助传感系统对支架的运行过程进行有效定位，从而有利于系统更好的实现自动化控制。液压支架电液控制系统通过借助网络变换器，不仅能够有效监控各项数据，而且能够通过网络传输系统，把这些数据及时传输到计算机系统，从而实现对整个系统的监控，进而能够对各项数据进行及时的收集、检测、分析。

图1 液压支架电液控制系统的基本组成

1.2 液压支架电液控制系统的基本特点

液压支架电液控制系统在煤矿开采过程中的合理利用，不仅能使生产过程更加安全，而且能够在减轻工人工作量的同时提高工作效率。该系统具体具有以下几方面的特点。（1）液压支架电液控制系统自动化程度较高。液压支架电液控制系统中，最为核心的是计算机系统，该系统不仅能够对井下的机器、设备的运行进行实时监控，而且可以通过网络传输器把相关数据传输到地面，从而有利于技术人员及时分析相关数据，进而可以根据实际生产状况对下一步工作进行指导[3]。（2）数据处理能力较强。由于该系统的自动化程度较高，所采用的系统都是高科技的自动化系统，因此具有数据存储量大、数据处理能力强的优势[4]。（3）该系统的合理应用能够有效改善员工作业的劣势，不仅能够有效的减轻工人的工作强度，而且可以有效的保障工人的安全性，对我国煤炭资源的开发具有重要意义。

2 煤矿综采液压支架电液控制系统的应用与实现

煤矿综采液压支架电液控制系统的应用包括了电液控制主机的实现功能和支架控制器的应用，根据支架配备电液控制系统反应出的相关问题，进而实现工作面的自动化，完成了采矿的支架动作，还可以根据现场施工的实际情况合理设计出不同需求的自动化采煤采矿工作流程，以满足不同工人施工过程中的应用需求。通过对这两部分的合理利用，实现了该系统的自动化和智能化，提高了实操作过程中的安全性和便捷性，进而实现高产高效的功能[5]。

2.1 电液控制主机功能的实现

煤矿综采液压系统最主要的实现部分是电液控主机，该部分主要是通过硬件和软件配合完成的。目前采煤采矿对于仪器设备的硬件设计需要根据实际操作流程来设计，还要满足煤矿综采液压支架在工作面的实际应用情况，根据CAN总线结构设计出不同的分支控制模块。该分支控制模块主要包括液压系统测探模块、液压充液控制模块、车辆信息采集模块和发动机控制模块，这种设计模式对提高煤矿综采液的工作效率有很大的帮组和避免了传统模式工作中的弊端。实际生产过程中还可以对每个模块设置一台控制机对施工工程实行监管和反馈，进而最大化的实现了该系统的利用率，为了使该系统高效安全的运行，每个分支系统模块还需要与CAN总线的串联通信接口正确连接，从而设计出一套科学高效的电液控制系统。当在特殊操作工程中出现的故障问题，该系统也能实现对液压支架电液控制系统故障和传感器故障的在线诊断，并将故障数据传回工作台，以便工作人员及时的对故障和错误信息进行处理，实现整个系统的正常运转。

2.2 支架控制器功能的应用

工作面的操作是通过电液控支架控制器来完成的，该控制器在煤矿综采中的工作原理是利用支架组成、本架和邻架的就地控制作用，对设备进行固定操作，最大化的实现了该系统液压支架设备的利用率，并通过邻架的单动作功能和组合动作功能，对设备的操作过程实现了连续不间断性。工作人员在工作面对系统设备数据进行设定使控制器完成工作，增加了实际生产效率，实现人机一体化，从而提高了工作效率和安全系数。合理有效的利用该控制系统可以减少成本损失和避免故障的发生，实现了整个系统的正常运作[6]。

3 煤矿综采液压支架电液控制系统未来发展趋势

目前，我国对液压支架控制系统进行了全面的研究，经过十几年的发展，已经在煤矿开采过程中普遍引进了该生产系统，合理高效的利用该系统不仅能够最大化的提高采收率，还能减少劳动成本，而且该系统还可以对生产数据进行保存和处理，以便工人随时掌握现场生产过程产生的问题，并对现场运行情况进行及时调整和处理，达到系统的高效利用。未来在继续保持该控制系统操作智能化优势的同时，还应该纵向的对该系统进行开发研究，利用先进的科学技术手段，把该系统向更高端的方向发展，对系统进行远程控制，实现全面的无人化操作，从而使我国的液压支架控制系统在世界占有一席之地。

4 总结

通过上述分析可以看出，电液控制系统在煤矿综采液压支架系统已得到广泛的应用，同时利用该系统能够全面的提升工作效率和安全性能。随着科学技术的进步和发展，该系统的应用功能还能够在很大程度上进行提高，从而对我国的煤矿能源开采提供有效的帮助。电液控制系统作为煤矿综采工作中最主要的控制系统，高效率低成本也是目前重点研究的方向。因此，研究电液控制系统不仅对提升煤矿的生产能力有实际作用，还给现场生产操作起到了非常大的作用，对我国煤矿生产效率的提高和煤矿企业的发展具有十分重要的意义。

［1］解文强.浅析煤矿液压支架电液控制系统［J］.商品与质量，2016，8（45）：145-146.

［2］贾丽伟.浅谈煤矿液压支架电液控制系统［J］.山东煤炭科技，2016（8）：147-148.

［3］杜万飞.煤矿液压支架电液控制系统及其应用分析［J］.中国新技术新产品，2015（19）：35-36.

［4］杨成，刘玮瑶.液压支架电液控制系统在黄陵一号煤矿无人化综采工作面项目中的应用［J］.价值工程，2015（21）：12-16.

［5］战秋英.综采液压支架电液控制系统设计与研究［J］.淮南职业技术学院学报，2013（01）：123-125.

［6］尚言明，等.煤矿井下液压支架电液控制系统专利技术综述［J］.矿山机械，2015（11）：151-152.