煤礦綜采液壓支架的電液控制系統(tǒng)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(jīng)濟發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)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(tǒng)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(xiàn)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(chǎn)條件和煤礦生產(chǎn)的效率。液壓支架電液控制系統(tǒng)是集控制與監(jiān)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(tǒng)

1.1 液壓支架電液控制系統(tǒng)的基本組成

液壓支架電液控制系統(tǒng)一般是由主控計算機、地面計算機、網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)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(zhí)行環(huán)節(jié)。

在實際的采煤過程中，液壓支架電液控制系統(tǒng)具有控制自動化、操作簡便以及穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，其工作原理是：支架控制器通過通信網(wǎng)絡對各項采煤動作進行有效的控制，并通過內嵌操作系統(tǒng)根據(jù)實際的生產(chǎn)狀況，進行有針對性的調整，借助檢測裝置能夠實時監(jiān)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(tǒng)各項功能的實現(xiàn)是建立在網(wǎng)絡變換器的基礎之上，不僅能夠對工作面中的各項數(shù)據(jù)進行科學合理的處理，而且還能將處理后的各種數(shù)據(jù)有效地傳輸?shù)街骺赜嬎銠C之中做更進一步的分析處理，進而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)進行集中監(jiān)控的功能，完成井下各項工作數(shù)據(jù)的實時收集、合理分析、有效監(jiān)測以及網(wǎng)絡發(fā)布等[3]。

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)的核心組成部分就是計算機，其具有良好的數(shù)據(jù)處理能力，能夠同時對大量的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)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(shù)據(jù)集中匯總于計算機之中，經(jīng)過計算機的初步處理之后，再將井下的各種數(shù)據(jù)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(chǎn)狀況有一個全面的掌握。工作人員根據(jù)井下的生產(chǎn)狀況對有關生產(chǎn)參數(shù)進行科學合理地調整，再借助遠程操作系統(tǒng)對液壓支架進行有效控制。在操作液壓支架電液控制系統(tǒng)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(fā)生，為采煤生產(chǎn)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(tǒng)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(tǒng)分析

2.1 系統(tǒng)軟件分析

液壓支架電液控制系統(tǒng)軟件非常復雜，主要涉及到命令處理模塊、命令發(fā)送／接收模塊、系統(tǒng)監(jiān)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(tǒng)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(tǒng)對各種裝置進行控制時，要嚴格遵守有關的操作規(guī)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(tǒng)對輸入的各種命令進行準確的識別。軟件系統(tǒng)中所采用的命令信號根據(jù)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(tǒng)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?shù)较鄳目刂茊卧M而正確地進行各種動作。單片機通過數(shù)據(jù)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(tǒng)的運行效率[6]。

2.2 系統(tǒng)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(tǒng)，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(chǎn)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(tài)，保持高效率的生產(chǎn)工作，可以從以下幾方面做好控制工作：

（1）要確保子系統(tǒng)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(xiàn)液壓支架的多元化操作；

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

（3）協(xié)調好各個子系統(tǒng)與整個系統(tǒng)之間的對接關系，只有子系統(tǒng)能夠將控制系統(tǒng)所發(fā)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(tǒng)正常的運行；

（4）子系統(tǒng)還能夠對整個采煤機械進行實時地監(jiān)測，當設備發(fā)生故障后，子系統(tǒng)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(tǒng)始終處于良好的工作狀態(tài)[7]。

3 煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)的功能實現(xiàn)

3.1 電液控主機功能的實現(xiàn)

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(jīng)由軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的，由于井下的工作條件非常惡劣，通過嵌入式的操作系統(tǒng)來實現(xiàn)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(fā)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?shù)骄系闹骺赜嬎銠C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(tài)欄中，以便操作人員進行及時的處理，從而確保整個系統(tǒng)的正常、高效運行。

3.2 支架控制器功能的實現(xiàn)

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(xiàn)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(xiàn)綜采工作面的連續(xù)開采動作。對于支架控制功能的實現(xiàn)來說，通常經(jīng)由架底自身的調試來實現(xiàn)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(xiàn)，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(xiàn)液壓支架電液控系統(tǒng)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(tǒng)具有良好的控制功能，不僅能夠有效提高井下的生產(chǎn)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(xiàn)無人化遠程控制操作，進而有效提升煤炭開采企業(yè)的經(jīng)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(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻：

［1］唐魯.煤礦液壓支架電液控制系統(tǒng)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(tǒng)的研究［J］.能源與節(jié)能，2016（12）：14-15.

［3］傅京昱.液壓支架電液控制系統(tǒng)及技術標準的發(fā)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(tǒng)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(tǒng)及其應用分析［J］.中國新技術新產(chǎn)品，2015（19）：35-36.