煤礦綜采液壓支架的電液控制系統應用探究

李江斌

0 前言

煤炭在我國的能源結構中占有非常重要的地位，對于我國的經濟發展具有十分重要的現實意義。為了進一步提高煤炭開采的工作效率，將液壓支架電液控制系統有效地運用于綜合機械化開采之中，進而提高煤炭開采過程中的機械自動化水平，是實現煤礦綜采工作自動化控制的樞紐和核心，能夠有效提高煤炭開采過程中的生產條件和煤礦生產的效率。液壓支架電液控制系統是集控制與監測于一體的新型技術，可以對綜采工作面設備的運行情況進行有效地檢測，以保證煤礦開采工作的順利進行[1]。

1 煤礦液壓支架電液控制系統

1.1 液壓支架電液控制系統的基本組成

液壓支架電液控制系統一般是由主控計算機、地面計算機、網絡和數據交換器、井下交換機、紅外傳感器以及支架控制器等部分組成，其中支架控制器是其最為核心的組成部分，各種類型的傳感器起著檢測的作用，液控主閥和電磁先導閥構成了動作的執行環節。

在實際的采煤過程中，液壓支架電液控制系統具有控制自動化、操作簡便以及穩定可靠等優點，其工作原理是：支架控制器通過通信網絡對各項采煤動作進行有效的控制，并通過內嵌操作系統根據實際的生產狀況，進行有針對性的調整，借助檢測裝置能夠實時監測采煤機的工作狀況，進而對綜采液壓支架進行良好的自動化控制[2]。

液壓支架電液控制系統各項功能的實現是建立在網絡變換器的基礎之上，不僅能夠對工作面中的各項數據進行科學合理的處理，而且還能將處理后的各種數據有效地傳輸到主控計算機之中做更進一步的分析處理，進而實現對整個系統進行集中監控的功能，完成井下各項工作數據的實時收集、合理分析、有效監測以及網絡發布等[3]。

1.2 液壓支架電液控制系統的基本特點

液壓支架電液控制系統的核心組成部分就是計算機，其具有良好的數據處理能力，能夠同時對大量的數據進行系統全面地分析處理。傳感器將收集到的井下采煤機、輸送機以及液壓支架等設備運轉情況的數據集中匯總于計算機之中，經過計算機的初步處理之后，再將井下的各種數據實時地顯示于顯示器的屏幕之上，讓工作人員對井下實際的生產狀況有一個全面的掌握。工作人員根據井下的生產狀況對有關生產參數進行科學合理地調整，再借助遠程操作系統對液壓支架進行有效控制。在操作液壓支架電液控制系統的過程中，要嚴格按照操作要求進行各項操作，并做好支架立柱密封圈的定期檢查工作，確保其能夠為液壓支架提供良好的密封，避免滲漏問題的發生，為采煤生產的順利進行提供可靠的保障。通過計算機的有效運用，能夠提高對整個系統的控制能力，大大降低工作人員的勞動強度，有效提高煤炭資源的開采效率[4-5]。

2 煤礦液壓支架電液控制系統分析

2.1 系統軟件分析

液壓支架電液控制系統軟件非常復雜，主要涉及到命令處理模塊、命令發送／接收模塊、系統監控模塊和鍵盤中斷模塊等，而且每一個模塊的作用都是不可或缺的。在液壓支架的控制系統之中，保存有大量的控制指令，這是由于對不同設備進行控制時需要使用不同的控制指令，而且設備的控制工作非常繁瑣，因此，所需要的控制指令也非常多。操作軟件系統對各種裝置進行控制時，要嚴格遵守有關的操作規范，進而對單片機中斷請求信號要進行有效的控制，從而確保軟件系統對輸入的各種命令進行準確的識別。軟件系統中所采用的命令信號根據其類型的不同可以分為單元編組方式、被控單元動作指令和受命單元編碼地址3種不同的類型。當軟件系統對其所接收到的信號進行全面識別之后，就能將其有效地傳輸到相應的控制單元，進而正確地進行各種動作。單片機通過數據總線能夠將操作命令傳送到電磁鐵驅動電路之中，進而對操作空間進行有效的控制，從而大大提高軟件系統的運行效率[6]。

2.2 系統硬件分析

在煤礦的開采過程中，除了要有功能強大的軟件系統，各種硬件對于采煤工作的順利進行也是非常重要的。由于井下的生產條件非常惡劣，為了確保各種硬件設施能夠始終處于良好的工作狀態，保持高效率的生產工作，可以從以下幾方面做好控制工作：

（1）要確保子系統的相關功能與煤礦開采的實際要求相適應，進而對采煤支架進行科學合理的有效控制，從而實現液壓支架的多元化操作；

（2）在硬件的運行過程中，系統各項指令的有效傳輸是通過操作信號實現的，通過充分運用各個控制系統，能夠對液壓支架進行系統全面的有效控制；

（3）協調好各個子系統與整個系統之間的對接關系，只有子系統能夠將控制系統所發出的控制命令進行有效的傳輸，才能保障整個液壓支架系統正常的運行；

（4）子系統還能夠對整個采煤機械進行實時地監測，當設備發生故障后，子系統及就能及時地對其進行有效的診斷，并采取有效的改進措施，進而確保整個系統始終處于良好的工作狀態[7]。

3 煤礦液壓支架電液控制系統的功能實現

3.1 電液控主機功能的實現

采煤液壓支架的電液控主機可以分為硬件和軟件兩部分，其中硬件又可以分為存儲模塊、通訊模塊、電源模塊、控制模塊以及輸入輸出設備，并且具有良好的適應性、兼容性、安全性以及擴展性。電液控主機的主要功能都是經由軟件系統實現的，由于井下的工作條件非常惡劣，通過嵌入式的操作系統來實現各個模塊的功能，進而對液壓支架進行良好的控制，保障各項操作命令的順利實施。當液壓支架發生故障時，能夠及時對故障部分進行在線診斷，并將診斷結果傳輸到井上的主控計算機中進行更進一步的處理。此外，在自動升降架、移架以及自動推溜等部分裝有LED雙色燈，在以上設備運行過程中能夠進行清楚的顯示，并且能夠及時將故障及時的輸送至狀態欄中，以便操作人員進行及時的處理，從而確保整個系統的正常、高效運行。

3.2 支架控制器功能的實現

電液控支架控制器能夠對綜采工作面進行全面有效的控制，進而實現對支架成組、本架和鄰架的就地控制功能，確保整個采煤機械設備各項操作的順利實施。成組主要是對工作面支架進行科學合理地劃分，對鄰架的單個動作和組合動作進行有效地控制，例如，所涉及到的單個動作有推溜、移架以及伸縮護幫板等。通過按鍵的有效組合能夠將單個動作進行合理地組合形成組合動作，進而實現綜采工作面的連續開采動作。對于支架控制功能的實現來說，通常經由架底自身的調試來實現的，要完成相關的動作只需要選擇相應的控制按鈕即可實現，而且通過按鍵或者菜單還能對鄰架進行全面有效的控制，進而實現液壓支架電液控系統的各項操作功能，確保各項開采動作得以實施，從而為采煤工作的順利進行提供可靠的保障。

4 結語

總而言之，由于液壓支架電液控系統具有良好的控制功能，不僅能夠有效提高井下的生產條件，將事故的概率降到最低，而且還能大幅度降低井下工人的勞動強度，實現無人化遠程控制操作，進而有效提升煤炭開采企業的經濟效益和社會效益。因此，其被廣泛地應用于煤礦的采煤工作中，提高了我國煤礦開采的自動化程度，有效地促進了煤礦開采工作水平的提高，進而推動了我國煤炭產業的不斷發展。

參考文獻：

［1］唐魯.煤礦液壓支架電液控制系統分析［J］.煤炭科技，2017（02）：119-121.

［2］李彬彬.關于煤礦綜采工作面液壓支架電液控制系統的研究［J］.能源與節能，2016（12）：14-15.

［3］傅京昱.液壓支架電液控制系統及技術標準的發展［J］.煤炭科學技術，2016（S1）：124-126.

［4］李春朝.液壓支架電液控技術在煤礦綜采工作面中的應用［J］.煤炭與化工，2016（04）：138-140.

［5］王震.厚煤層分層綜采設備配套問題研究［J］.機電工程技術，2017（10）：156-158.

［6］辛致遠.電液控制系統在煤礦綜采液壓支架的應用［J］.煤礦機電，2015（06）：112-114.

［7］杜萬飛.煤礦液壓支架電液控制系統及其應用分析［J］.中國新技術新產品，2015（19）：35-36.