楊 輝

（同煤集團(tuán)馬道頭煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西大同 037199）

0 引言

煤礦綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)作為一項先進(jìn)的技術(shù)不僅受到越來越多的重視，而且該技術(shù)在煤炭開采過程中已經(jīng)得到合理利用。近些年，隨著煤礦開采難度的加大，以及國家對安全生產(chǎn)問題的重視程度的加深，液壓支架電液控制系統(tǒng)已經(jīng)大面積占據(jù)了國內(nèi)的高端支架市場，并有向中低端市場發(fā)展的趨勢。通過與自動化技術(shù)的結(jié)合，液壓支架電液控制系統(tǒng)不僅能夠?qū)ιa(chǎn)過程進(jìn)行全程監(jiān)控，從而保障系統(tǒng)能夠安全進(jìn)行，而且可以對各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，有利于工作人員及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，為安全生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)[1]。目前，煤礦綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)已在國內(nèi)外廣泛使用，并取得了良好的效果。

1 概述

1.1 液壓支架電液控制系統(tǒng)的基本組成

如圖1，液壓支架電液控制系統(tǒng)主要是由計算機系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等器件組成，其中，能夠控制支架運行的元件是該系統(tǒng)的核心部分。計算機系統(tǒng)主要是對整個系統(tǒng)的運行發(fā)出指令，并進(jìn)行相關(guān)命令的操作；網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)依靠網(wǎng)絡(luò)能夠及時對井下的生產(chǎn)、運行狀況進(jìn)行傳輸；[2]傳感系統(tǒng)主要有壓力、距離、角度、紅外傳感系統(tǒng)組成，傳感系統(tǒng)的有效運行能夠使整個開采過程處理技術(shù)人員事先設(shè)計的開采路線，對煤礦的正常生產(chǎn)具有重要意義。在煤礦開采過程中，液壓支架電液控制系統(tǒng)具有自動化程度較高、操作簡單、系統(tǒng)運行安全的優(yōu)勢。該系統(tǒng)的工作原理是：系統(tǒng)中的所有支架依靠網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而對各項命令進(jìn)行有效操作，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)的合理應(yīng)用；除此之外，支架可以借助傳感系統(tǒng)對支架的運行過程進(jìn)行有效定位，從而有利于系統(tǒng)更好的實現(xiàn)自動化控制。液壓支架電液控制系統(tǒng)通過借助網(wǎng)絡(luò)變換器，不僅能夠有效監(jiān)控各項數(shù)據(jù)，而且能夠通過網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，把這些數(shù)據(jù)及時傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的監(jiān)控，進(jìn)而能夠?qū)Ω黜棓?shù)據(jù)進(jìn)行及時的收集、檢測、分析。

圖1 液壓支架電液控制系統(tǒng)的基本組成

1.2 液壓支架電液控制系統(tǒng)的基本特點

液壓支架電液控制系統(tǒng)在煤礦開采過程中的合理利用，不僅能使生產(chǎn)過程更加安全，而且能夠在減輕工人工作量的同時提高工作效率。該系統(tǒng)具體具有以下幾方面的特點。（1）液壓支架電液控制系統(tǒng)自動化程度較高。液壓支架電液控制系統(tǒng)中，最為核心的是計算機系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠?qū)碌臋C器、設(shè)備的運行進(jìn)行實時監(jiān)控，而且可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸器把相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?，從而有利于技術(shù)人員及時分析相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以根據(jù)實際生產(chǎn)狀況對下一步工作進(jìn)行指導(dǎo)[3]。（2）數(shù)據(jù)處理能力較強。由于該系統(tǒng)的自動化程度較高，所采用的系統(tǒng)都是高科技的自動化系統(tǒng)，因此具有數(shù)據(jù)存儲量大、數(shù)據(jù)處理能力強的優(yōu)勢[4]。（3）該系統(tǒng)的合理應(yīng)用能夠有效改善員工作業(yè)的劣勢，不僅能夠有效的減輕工人的工作強度，而且可以有效的保障工人的安全性，對我國煤炭資源的開發(fā)具有重要意義。

2 煤礦綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用與實現(xiàn)

煤礦綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用包括了電液控制主機的實現(xiàn)功能和支架控制器的應(yīng)用，根據(jù)支架配備電液控制系統(tǒng)反應(yīng)出的相關(guān)問題，進(jìn)而實現(xiàn)工作面的自動化，完成了采礦的支架動作，還可以根據(jù)現(xiàn)場施工的實際情況合理設(shè)計出不同需求的自動化采煤采礦工作流程，以滿足不同工人施工過程中的應(yīng)用需求。通過對這兩部分的合理利用，實現(xiàn)了該系統(tǒng)的自動化和智能化，提高了實操作過程中的安全性和便捷性，進(jìn)而實現(xiàn)高產(chǎn)高效的功能[5]。

2.1 電液控制主機功能的實現(xiàn)

煤礦綜采液壓系統(tǒng)最主要的實現(xiàn)部分是電液控主機，該部分主要是通過硬件和軟件配合完成的。目前采煤采礦對于儀器設(shè)備的硬件設(shè)計需要根據(jù)實際操作流程來設(shè)計，還要滿足煤礦綜采液壓支架在工作面的實際應(yīng)用情況，根據(jù)CAN總線結(jié)構(gòu)設(shè)計出不同的分支控制模塊。該分支控制模塊主要包括液壓系統(tǒng)測探模塊、液壓充液控制模塊、車輛信息采集模塊和發(fā)動機控制模塊，這種設(shè)計模式對提高煤礦綜采液的工作效率有很大的幫組和避免了傳統(tǒng)模式工作中的弊端。實際生產(chǎn)過程中還可以對每個模塊設(shè)置一臺控制機對施工工程實行監(jiān)管和反饋，進(jìn)而最大化的實現(xiàn)了該系統(tǒng)的利用率，為了使該系統(tǒng)高效安全的運行，每個分支系統(tǒng)模塊還需要與CAN總線的串聯(lián)通信接口正確連接，從而設(shè)計出一套科學(xué)高效的電液控制系統(tǒng)。當(dāng)在特殊操作工程中出現(xiàn)的故障問題，該系統(tǒng)也能實現(xiàn)對液壓支架電液控制系統(tǒng)故障和傳感器故障的在線診斷，并將故障數(shù)據(jù)傳回工作臺，以便工作人員及時的對故障和錯誤信息進(jìn)行處理，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

2.2 支架控制器功能的應(yīng)用

工作面的操作是通過電液控支架控制器來完成的，該控制器在煤礦綜采中的工作原理是利用支架組成、本架和鄰架的就地控制作用，對設(shè)備進(jìn)行固定操作，最大化的實現(xiàn)了該系統(tǒng)液壓支架設(shè)備的利用率，并通過鄰架的單動作功能和組合動作功能，對設(shè)備的操作過程實現(xiàn)了連續(xù)不間斷性。工作人員在工作面對系統(tǒng)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定使控制器完成工作，增加了實際生產(chǎn)效率，實現(xiàn)人機一體化，從而提高了工作效率和安全系數(shù)。合理有效的利用該控制系統(tǒng)可以減少成本損失和避免故障的發(fā)生，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)的正常運作[6]。

3 煤礦綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢

目前，我國對液壓支架控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的研究，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，已經(jīng)在煤礦開采過程中普遍引進(jìn)了該生產(chǎn)系統(tǒng)，合理高效的利用該系統(tǒng)不僅能夠最大化的提高采收率，還能減少勞動成本，而且該系統(tǒng)還可以對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和處理，以便工人隨時掌握現(xiàn)場生產(chǎn)過程產(chǎn)生的問題，并對現(xiàn)場運行情況進(jìn)行及時調(diào)整和處理，達(dá)到系統(tǒng)的高效利用。未來在繼續(xù)保持該控制系統(tǒng)操作智能化優(yōu)勢的同時，還應(yīng)該縱向的對該系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)研究，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，把該系統(tǒng)向更高端的方向發(fā)展，對系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)全面的無人化操作，從而使我國的液壓支架控制系統(tǒng)在世界占有一席之地。

4 總結(jié)

通過上述分析可以看出，電液控制系統(tǒng)在煤礦綜采液壓支架系統(tǒng)已得到廣泛的應(yīng)用，同時利用該系統(tǒng)能夠全面的提升工作效率和安全性能。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，該系統(tǒng)的應(yīng)用功能還能夠在很大程度上進(jìn)行提高，從而對我國的煤礦能源開采提供有效的幫助。電液控制系統(tǒng)作為煤礦綜采工作中最主要的控制系統(tǒng)，高效率低成本也是目前重點研究的方向。因此，研究電液控制系統(tǒng)不僅對提升煤礦的生產(chǎn)能力有實際作用，還給現(xiàn)場生產(chǎn)操作起到了非常大的作用，對我國煤礦生產(chǎn)效率的提高和煤礦企業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

［1］解文強.淺析煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)［J］.商品與質(zhì)量，2016，8（45）：145-146.

［2］賈麗偉.淺談煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)［J］.山東煤炭科技，2016（8）：147-148.

［3］杜萬飛.煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)及其應(yīng)用分析［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（19）：35-36.

［4］楊成，劉瑋瑤.液壓支架電液控制系統(tǒng)在黃陵一號煤礦無人化綜采工作面項目中的應(yīng)用［J］.價值工程，2015（21）：12-16.

［5］戰(zhàn)秋英.綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)設(shè)計與研究［J］.淮南職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013（01）：123-125.

［6］尚言明，等.煤礦井下液壓支架電液控制系統(tǒng)專利技術(shù)綜述［J］.礦山機械，2015（11）：151-152.