摘 要：簡述了9206工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)的組成、主要部件參數(shù)、控制方式特性，通過應(yīng)用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)帶壓移架、提高液壓支架的動(dòng)作速度，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，為下一步全面無人自動(dòng)化提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：液壓支架；電液控制系統(tǒng)；控制方式；特性分析

引言

東龐礦北井9206綜放工作面井下位置南至9200采區(qū)軌道巷，北至9200采區(qū)皮帶二期探巷附近，西鄰已回采的9204工作面，東鄰已回采的9208工作面。走向長平均983.5m，工作面長72.9m。工作面一采一放，放煤步距0.5m，放頂煤（含夾矸）4m，采放比1：1.8，采用多輪間隔順序放煤法。

工作面基本支架采用4架ZF4000-16/26型、47架ZF4000-17/27型和6架ZFG4400-20/32H型低位放頂煤液壓支架。

通過9208、9203、9202B工作面使用發(fā)現(xiàn)人工操作移架存在：（1）動(dòng)作速度慢，在頂板破碎情況下不能保證快速降架移駕。（2）支架工勞動(dòng)強(qiáng)度大。（3）操作液壓系統(tǒng)及配件損壞率高的弊端。9206工作面進(jìn)行電液控改造，通過使用解決存在以上弊端，提高工作效率。

1 9206電液控系統(tǒng)構(gòu)成

本次在放頂煤工作面采用電液控系統(tǒng)在本礦尚屬首次，本著投資少功能效果明顯目的，本次只對移架操作機(jī)紅外線跟蹤安裝進(jìn)行改造。

電液控制系統(tǒng)采用北京天瑪公司國產(chǎn)SAC型電液控制系統(tǒng)。以上為支架電液控制系統(tǒng)電控系統(tǒng)部分：液壓支架電液裝置控制器、控制器接線板組件、電磁閥驅(qū)動(dòng)器、礦用壓力傳感器、礦用本安型鍵盤、放煤控制器保護(hù)罩、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型穩(wěn)壓電源、隔離耦合器；支架電液控制系統(tǒng)電液控?fù)Q向閥部分：礦用本質(zhì)安全型電液換向閥；紅外線采煤機(jī)位置監(jiān)測系統(tǒng)部分：礦用本安型紅外線發(fā)送器、礦用本安型紅外線接收器、紅外線發(fā)射器安裝架；過濾系統(tǒng)部分：筒式過濾器、筒式大過濾器。（如圖1所示）

2 主要部件技術(shù)參數(shù)選取

2.1 電液控?fù)Q向閥

型式：20功能20出口電液先導(dǎo)主控閥；18功能18出口電液先導(dǎo)主控閥；6功能6出口電液先導(dǎo)主控閥；數(shù)量：1組/架（過渡架2組/架）；功能閥數(shù)量：20/18；電磁閥數(shù)量：10個(gè)三位四通電磁先導(dǎo)閥；9個(gè)三位四通電磁先導(dǎo)閥；公稱壓力：31.5MPa；公稱流量：DN20閥芯-320L/min/DN10閥芯-200L/min。

2.2 液壓支架電液控制裝置控制器

數(shù)量：1件/架；功能數(shù)量：控制功能20/18個(gè)（中間架）；控制功能24個(gè)（過渡架）。

2.3 電磁閥驅(qū)動(dòng)器

數(shù)量：1件/架；開關(guān)量輸出：20路/18路。

2.4 礦用壓力傳感器

數(shù)量：1件/架（四柱式支架2件/架）；量程：0～60MPa。

2.5 礦用本安型紅外線接收器

數(shù)量：1件/架；接收角度：-40～40°；有效接收距離：0～5m。

2.6 礦用本安型紅外線發(fā)送器

數(shù)量：1件/工作面；有效照射距離：0～5m；有效發(fā)射角度：-20～20°。

2.7 礦用隔爆兼本質(zhì)安全型穩(wěn)壓電源

供電能力：8臺(tái)支架。

2.8 隔離耦合器

數(shù)量：1件/4架。

2.9 放煤鍵盤

數(shù)量：1件/架。

3 設(shè)備安裝位置選擇

根據(jù)支架機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，本著結(jié)構(gòu)緊湊科學(xué)合理原則，安裝到原手動(dòng)閥組位置，控制器固定到閥組上，紅外線發(fā)射器安裝到下立柱距底座1米位置，電源箱及電源耦合器安裝到掩護(hù)梁千斤頂下部。

4 電液控制系統(tǒng)的控制方式概述

4.1 雙向鄰架控制系統(tǒng)

在該工作面每個(gè)支架配備一臺(tái)控制器，本架及鄰架控制由支架工操作控制器來進(jìn)行，依照指令給出相應(yīng)的控制指令，使得鄰架上相對應(yīng)的電磁鐵發(fā)生動(dòng)作，使電信號向液壓信號轉(zhuǎn)化，控制主控閥開啟，并向支架液壓缸供液，鄰架的相應(yīng)的動(dòng)作因此實(shí)現(xiàn)。壓力傳感器以及位移傳感器將支架的工作狀態(tài)向控制器進(jìn)行反饋，控制器再依照反饋信號來對支架的下一動(dòng)作進(jìn)行決定。

4.2 雙向成組控制系統(tǒng)

以工作面的任何一個(gè)支架為基準(zhǔn)（操作架），向左或向右連續(xù)相鄰的5個(gè)支架設(shè)定為某次某一動(dòng)作的一個(gè)成組，支架的某一動(dòng)作（單動(dòng)作或自動(dòng)順序聯(lián)動(dòng)的復(fù)合動(dòng)作）在給出命令后從這個(gè)組一端的起始架開始運(yùn)行，按一定的程序在組內(nèi)自動(dòng)地逐架傳遞，每架的動(dòng)作自動(dòng)開始，自動(dòng)停止，直至本組另一端的末架完成該動(dòng)作為止。成組執(zhí)行動(dòng)作、組的位置、架數(shù)、動(dòng)作的傳遞方向取決于操作架位置以及在操作架上所鍵入的選擇命令。成組自動(dòng)控制必須先作一系列的參數(shù)設(shè)置，也就是給成組自動(dòng)控制設(shè)條件定規(guī)則，但不必每次都設(shè)置，參數(shù)存入后只在要改變時(shí)才重新設(shè)置。SAC系統(tǒng)的應(yīng)用程序?yàn)樽詣?dòng)降-移-升、推溜、拉溜、伸縮護(hù)幫板和伸縮梁、放頂煤、噴霧等動(dòng)作提供了成組自動(dòng)控制功能。

4.3 放頂煤的控制

將放煤鍵盤接在控制器上，通過提前程序設(shè)定實(shí)現(xiàn)以下六種類型的操作：鄰架單動(dòng)、鄰架自動(dòng)放煤、成組自動(dòng)放煤、鄰架“回高位”、成組“回高位”、停止功能。

5 實(shí)踐應(yīng)用效果

（1）解決在工作面支護(hù)中的一系列問題，例如，帶壓擦頂移架以及液壓支架初撐力具備初撐力自動(dòng)保持功能，補(bǔ)償初撐力可調(diào)（不超過泵壓），四柱式支架的前、后立柱的自動(dòng)補(bǔ)壓功能的啟閉可分別設(shè)置；具有帶壓移架功能。（2）由于實(shí)現(xiàn)鄰架遠(yuǎn)離工作面控制以及可根據(jù)采煤機(jī)的割煤方向選擇最佳操作位置收打護(hù)邦、移架、放煤，從而避免煤塵、頂板掉渣等危害，保證了人員的健康與安全。（3）實(shí)現(xiàn)放煤插板、尾梁自動(dòng)聯(lián)動(dòng)，可以在工作面不同位置選擇放煤支架提高放煤效率。（4）實(shí)現(xiàn)在采煤機(jī)后及時(shí)準(zhǔn)確移架，成組自動(dòng)推溜，避免了刮板輸送機(jī)彎曲過死，溜槽連接處產(chǎn)生太大的應(yīng)力損壞設(shè)備現(xiàn)象。（5）在支架移設(shè)過程各工序銜接緊湊，消除了人工控制過程中的輔助時(shí)間，不僅提高了支架的推移速度，還可同時(shí)對多個(gè)支架進(jìn)行成組操作，減少循環(huán)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)成組程序自動(dòng)控制，包括成組自動(dòng)移架、成組自動(dòng)推溜、成組自動(dòng)拉后溜、成組自動(dòng)伸收護(hù)幫板、成組自動(dòng)伸收伸縮梁、成組自動(dòng)放頂煤。（6）通過電液控改造減少液壓管路數(shù)量投入，減小液壓元件損耗。

6 結(jié)束語

通過9206工作面采用電液控的改革實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)、成組移架放煤等技術(shù)難題，取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉培云.電液控制系統(tǒng)在液壓支架中的應(yīng)用[J].礦業(yè)快報(bào)，2005，2.

作者簡介：陳振成（1979-），男，山東夏津人，助理工程師，2010年畢業(yè)于山東科技大學(xué)采礦工程專業(yè)，現(xiàn)在冀中能源股份有限公司東龐礦綜放隊(duì)負(fù)責(zé)采煤技術(shù)管理工作。