液压支架应用电液控制系统的简析

房兴才 薛焕焕 丁治国

摘 要：将综合机械化技術应用于我国煤矿产业，标志着我国煤矿业的新发展，无论是煤矿生产技术，还是煤矿生产效率，均上升到了新的台阶，在世界领域居于先进地位。液压支架成为煤矿开采重大装备，实现了采煤工艺机械化生产的根本性转变。液压支架电液控制系统融合了计算机、检测技术、控制技术和液压技术等内容，具有很高的技术性，是煤矿井下作业的一项综合一体化的新控制技术。该文通过分析，主要介绍了电液控制系统的发展状况和工作原理等内容，并通过对其问题的分析提出了未来发展趋势和可能性，以期为我国电液控制系统的发展提供一点借鉴和思考。

关键词：液压支架 电液控制系统 工作原理 发展现状

中图分类号：TD355 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（a）-0092-01

进入21世纪以来，计算机技术和自动化技术发展迅速，为煤炭行业实现机械自动化采煤奠定了基础，液压支架电液控制技术得到突破。液压支架电液控制系统具有监测和控制的功能，既可以实现地面作业时的监测和控制，也可以实现顺槽作业时的监测和控制，这对于煤矿井下工作面的生产和管理具有变革性意义。液压支架电液控制系统操作方便灵活，自动化程度高，且具有极强的安全性，能有效协调配合多个支架间的关联动作，使液压支架与其他采煤设备相配合，能够实现自动化采煤过程，有效提高了生产效率。

1 电液控制系统发展概述

电液控制系统始于20世纪80年代，且一经问世便受到了广泛关注，获得了长远的发展。目前，电液控制系统在德国、英国、波兰、澳大利亚、美国等，都有不同程度的应用和推广。

在20世纪90年代末期，我国的煤矿公司开始寻求对外合作和发展，煤炭科学研究总天地科技股份有限公司同德国的马珂公司共同合资创建了一家“天地玛珂电液控制系统公司”，这是我国专门研究电液控制系统的专业性公司。经过数十载的研发，我国的电液控制系统不断获得发展和突破，但在应用过程中，仍有很多不尽如人意的地方，该技术并未能够在井下推广使用，液压支架仍有很多需要采用国外技术。依托中国采矿发展的现状和特点，在研发过程中，我国的液压支架电液控制系统在控制器的语种选择上设定为中文形式，且分列多行，这一设计有利于国人操作习惯，更便于控制；但同时，我们还应意识到，在控制技术上还有待成熟，仍处于比较初级的单架和成组程控阶段，主控台技术仍有待完善和新的发展；此外，我国的支架与采煤机联动工作也仍处于研究阶段。尽管我国的电液控制系统仍由很长的路要走，但毫无疑问，在一代代人的努力下，我国的液压支架电液控制技术必将逐步完善和发展，最终成功运用与煤矿开采技术。

2 电液控制的构造和原理

液压支架电液控制系统基本原理如图1所示。液压支架电液控制系统主要包括：油缸、电液阀组（电磁先导阀和主阀）、支架控制器、传感器（行程传感器、压力传感器、倾角传感器和采煤机位置检测传感器等）、电源电缆、连接器、电磁阀的驱动器、网络变换器、井下主控计算机、地面计算机等。

操作液压支架上人机界面，通过控制器平台将电信号传输给各个电磁先导阀，而先导阀在接收信号后开始运转，进而使主阀在小流量的高压液驱动下产生作用和动作。此时，系统里的传感器（行程传感器、压力传感器、倾角传感器）监测支架运行状态，并反馈到控制器。控制器在对反馈信息进行评判和处理后，指导支架新的动作。

3 电液控制在工况的常见问题

电液控制系统对支架液压系统的过滤精度要求较高，工况使用更换部件有杂质渗入液压系统，易造成电液控制元件的灵敏降低和破坏。过滤网堵塞需人工排查替换。

电液控制系统对工况的适应性。综采支架应用于工作面，改善了工作面支护环境，有利于安全生产。电液控制系统与综采设备配套使用于工作面，将监测与控制集于一体，合理地解决了在工作面支护中，液压支架带压移架的问题，增大了工人工作环境的安全系数。无人值守电液控制因受到井下复杂工况的限制，还在探索中。

极薄煤层电液控制系统的维护。极薄煤层支架高度较低，行人空间有限，电液控制系统维护更换极不方便，支架出现故障后，难以维护。

4 电液控制系统的发展前景

随着电液系统在液压支架中的应用，改善了井下工人的工作环境，减小了工人的劳动强度，为高产、高效、机械化采煤奠定了基础。尤其是最近几年，计算机技术日益发展，自动化技术日趋成熟，综采支护设备在自动化方面也取得了不小的成就，它们共同推动着电液控制技术的发展，自动化成为必然趋势。将综采支护设备电液控制系统成功应用于煤矿行业，将人工从繁重的劳动任务中解放出来，朝着机械化、自动化方向发展，有效地提升了煤矿产业的安全效益、经济效益、社会效益，具有重要的变革意义。

参考文献

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