綜采工作面液壓?jiǎn)误w柱自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

石紅濤

平頂山市平通新型建材有限公司，河南平頂山 467000

隨著煤礦開(kāi)采的不斷深入，礦井下的采煤工況復(fù)雜多變，其支護(hù)技術(shù)就顯得格外重要。由于綜采工作面的端頭位于工作面上、下出口處，處于工作面支承壓力的增壓區(qū)，是人員走動(dòng)，材料運(yùn)輸以及設(shè)備進(jìn)出的“交通要道”，加強(qiáng)綜采工作面端頭的支護(hù)十分必要。目前，多采用液壓?jiǎn)误w柱對(duì)綜采工作面端頭進(jìn)行支護(hù)。液壓?jiǎn)误w柱是利用液體的壓力作為可伸縮的單個(gè)支柱的工作阻力，從而實(shí)現(xiàn)利用單體柱對(duì)工作面的端頭支護(hù)或其它臨時(shí)性支護(hù)。

1 綜采工作面液壓?jiǎn)误w柱應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)

液壓?jiǎn)误w柱是一種新型環(huán)保的支護(hù)設(shè)備。它適用于煤層傾角35°以下的綜采工作面。因此，在綜采工作面支架中，液壓?jiǎn)误w柱得到廣泛應(yīng)用。

1.1 液壓?jiǎn)误w柱的優(yōu)點(diǎn)

液壓?jiǎn)误w柱體積小，單體柱可完全回縮；可伸長(zhǎng)支護(hù)，其支護(hù)高度有所增加；由液壓提供工作阻力，支護(hù)強(qiáng)度有保證；另外，液壓?jiǎn)误w柱的操作簡(jiǎn)單，使用方便，容易維修，綜合使用成本較低，是綜采工作面端頭支護(hù)或其它臨時(shí)支護(hù)的首選。

1.2 液壓?jiǎn)误w柱的缺點(diǎn)

隨著液壓?jiǎn)误w柱在綜采工作面端頭支護(hù)上應(yīng)用的時(shí)間處長(zhǎng)，再加上液壓?jiǎn)误w柱應(yīng)用后有時(shí)存在缺載現(xiàn)象，往往表現(xiàn)出初撐力不足的缺點(diǎn)，給工作人員的生命安全帶來(lái)重大隱患。

2 綜采工作面液壓?jiǎn)误w柱自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

近幾年來(lái)，綜采工作面自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)雖剛起步，但是為了更好的應(yīng)對(duì)綜采工作面的復(fù)雜工況，就必須認(rèn)真分析自動(dòng)化設(shè)備的缺點(diǎn)，有針對(duì)性的進(jìn)行改進(jìn)。由于液壓?jiǎn)误w柱存在缺載原因，使得液壓?jiǎn)误w柱的應(yīng)用存在后顧之憂(yōu)。為此，研究綜采工作面液壓?jiǎn)误w柱自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)十分必要。

2.1 液壓?jiǎn)误w柱自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)的工作原理

液壓?jiǎn)误w柱自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)主要由液壓信息采集功能模塊、數(shù)字信息處理模塊和數(shù)字信息執(zhí)行模塊組成。由液壓信息采集功能模塊對(duì)單體柱的壓力進(jìn)行時(shí)時(shí)信息采集，一旦發(fā)現(xiàn)液壓力不足時(shí)，就會(huì)單體柱的初撐力下降，此時(shí)，數(shù)字信息處理模塊就會(huì)發(fā)出警報(bào)，通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)將警報(bào)發(fā)送到數(shù)字信息執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊控制自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)的電液閥門(mén)開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)液，液壓得到補(bǔ)充。當(dāng)采集的液壓達(dá)標(biāo)時(shí)，數(shù)字信息處理模塊就會(huì)對(duì)執(zhí)行模塊發(fā)出停止命令，執(zhí)行模塊控制電液閥關(guān)閉，完成一次自動(dòng)補(bǔ)液過(guò)程。

2.2 液壓?jiǎn)误w柱自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)液壓?jiǎn)误w柱自動(dòng)補(bǔ)液的工作原理，設(shè)計(jì)自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)的主要構(gòu)件有：1）礦用本安型壓力傳感器。通過(guò) U 型卡將壓力傳感器的一端固定在軟管上的三向閥上，另一端固定在壓力傳感器連接器上，通過(guò)連接器從支架控制器引入供電電壓，同時(shí)將壓力信息反饋給支架控制器；2）礦用本安型支架控制器。該系統(tǒng)采用的是鄭煤機(jī)生產(chǎn)的液壓支架控制器，此控制器性能可靠，適應(yīng)性強(qiáng)，其上有多個(gè)可擴(kuò)展端口，可充分對(duì)其功能進(jìn)行擴(kuò)展。支架控制器共有17 個(gè)輸入輸出口，接口形式為赫斯曼型，其中6 芯接口1 個(gè)，4 芯接口16 個(gè)；3）礦用本安型電磁先導(dǎo)閥。電磁先導(dǎo)閥對(duì)液體起到門(mén)戶(hù)作用，接收開(kāi)啟或關(guān)閉命令，使得自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)完成補(bǔ)液功能；4）礦用本安型電液換向閥組。電磁先導(dǎo)閥與整體式液控主閥配套使用，兩者之間為橋式連接，通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接牢固。從支架控制器輸出的電信號(hào)通過(guò)控制器與先導(dǎo)閥之間的電纜送至先導(dǎo)閥電磁部分，相應(yīng)的電磁鐵吸合促使先導(dǎo)閥芯運(yùn)動(dòng)，改變先導(dǎo)閥液路方向，使高壓液進(jìn)入液控主閥的控制口，驅(qū)動(dòng)主閥芯動(dòng)作，改變主閥液路方向，從而完成各項(xiàng)動(dòng)作；5）運(yùn)行程序。系統(tǒng)設(shè)計(jì)可視化編程窗口，設(shè)定信息采集的最低工作液壓和最高工作液壓。采集到的液壓達(dá)不到最低值時(shí)，就會(huì)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)液。此系統(tǒng)還可以設(shè)定自動(dòng)補(bǔ)壓壓力、再次補(bǔ)壓壓力、補(bǔ)壓目標(biāo)壓力等，還可以從時(shí)間角度進(jìn)行補(bǔ)壓的相關(guān)操作。

2.3 液壓?jiǎn)误w柱自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)分析

將液壓?jiǎn)误w柱自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)應(yīng)用到綜采工作面超前支護(hù)中，由于自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)的信息采集是時(shí)刻進(jìn)行的，因此，自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)能夠?qū)σ簤簡(jiǎn)误w柱進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)控。在應(yīng)用前，先將液壓?jiǎn)误w柱的正常工作壓力范圍進(jìn)行設(shè)定，低于此范圍時(shí)，需要自動(dòng)補(bǔ)液，開(kāi)啟電磁先導(dǎo)閥，當(dāng)壓力達(dá)到正常工作壓力時(shí)，電磁先導(dǎo)閥關(guān)閉。當(dāng)壓力高于正常范圍時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)卸壓，直到壓力降低正常范圍之內(nèi)。

系統(tǒng)液壓油選用高壓乳化油。高壓乳化液是由乳化液泵站所產(chǎn)生的，它到達(dá)工作面是通過(guò)高壓管路傳輸過(guò)去的，接入換向閥組，高壓管路中的高壓乳化液是通過(guò)換向閥組進(jìn)入的，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單體柱的補(bǔ)液。

在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，壓力傳感器實(shí)時(shí)對(duì)高壓管路中的高壓乳化液進(jìn)行監(jiān)控，并通過(guò)對(duì)高壓乳化液的感應(yīng)產(chǎn)生電信號(hào)，通道安裝施工完成后不進(jìn)行反復(fù)的檢查，那么給排水管道出現(xiàn)問(wèn)題便無(wú)法及時(shí)解決，時(shí)間長(zhǎng)了，給排水管道的問(wèn)題也就越來(lái)越大，到那時(shí)再解決的話(huà)就會(huì)更加困難。

此外，城市給排水功能在城市建設(shè)中極其重要，如果城市給排水方面存在問(wèn)題的話(huà)就容易導(dǎo)致城市發(fā)生水患以及居民的正常生活用水受到影響。只有城市的給排水功能良好才能保證城市不會(huì)積聚過(guò)多的雨水，從而使城市水患的發(fā)生幾率減小，良好的給排水功能也能及時(shí)將城市的生活污水排出，以此來(lái)保證人們的生活質(zhì)量以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境，而有關(guān)部門(mén)可以將排出的污水加以?xún)艋源酥貜?fù)利用，這也在一定程度上節(jié)約了水資源。所以，建設(shè)好城市排水功能是我國(guó)的城市建設(shè)規(guī)劃中的重要目標(biāo)之一，而在城市排水功能中排水管道發(fā)揮著無(wú)可替代的重要作用，排水管道的安裝質(zhì)量決定著整個(gè)城市的排水效果。

4 結(jié)論

市政給排水管道的安裝施工是重要的城市建設(shè)工程，為了節(jié)約水資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及避免水災(zāi)給人們?cè)斐傻奈：Γ覀儽仨毑粩嗤晟剖姓o排水管道的安裝施工技術(shù)。而要想完善市政給排水管道的安裝施工技術(shù)就需要國(guó)際政府以及普通群眾的共同支持，對(duì)于參與到給排水管道安裝施工中的人員來(lái)說(shuō)，最重要的一點(diǎn)便是技術(shù)人員要對(duì)給排水管道的安裝施工技術(shù)不斷進(jìn)行創(chuàng)新改革，而施工人員在給排水管道安裝施工的過(guò)程中要充分使用新技術(shù)以及做好給排水管道安裝施工的后續(xù)工作。

[1]杜云泰.淺議市政給排水管道的施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究，2012(11).

[2]潘政委.市政給排水管道工程施工優(yōu)化探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010(22).

[3]何麗.市政道路排水工程管道施工技術(shù)分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010(5).