煤矿综采液压支架的电液控制系统应用探究

李江斌

0 前言

煤炭在我国的能源结构中占有非常重要的地位，对于我国的经济发展具有十分重要的现实意义。为了进一步提高煤炭开采的工作效率，将液压支架电液控制系统有效地运用于综合机械化开采之中，进而提高煤炭开采过程中的机械自动化水平，是实现煤矿综采工作自动化控制的枢纽和核心，能够有效提高煤炭开采过程中的生产条件和煤矿生产的效率。液压支架电液控制系统是集控制与监测于一体的新型技术，可以对综采工作面设备的运行情况进行有效地检测，以保证煤矿开采工作的顺利进行[1]。

1 煤矿液压支架电液控制系统

1.1 液压支架电液控制系统的基本组成

液压支架电液控制系统一般是由主控计算机、地面计算机、网络和数据交换器、井下交换机、红外传感器以及支架控制器等部分组成，其中支架控制器是其最为核心的组成部分，各种类型的传感器起着检测的作用，液控主阀和电磁先导阀构成了动作的执行环节。

在实际的采煤过程中，液压支架电液控制系统具有控制自动化、操作简便以及稳定可靠等优点，其工作原理是：支架控制器通过通信网络对各项采煤动作进行有效的控制，并通过内嵌操作系统根据实际的生产状况，进行有针对性的调整，借助检测装置能够实时监测采煤机的工作状况，进而对综采液压支架进行良好的自动化控制[2]。

液压支架电液控制系统各项功能的实现是建立在网络变换器的基础之上，不仅能够对工作面中的各项数据进行科学合理的处理，而且还能将处理后的各种数据有效地传输到主控计算机之中做更进一步的分析处理，进而实现对整个系统进行集中监控的功能，完成井下各项工作数据的实时收集、合理分析、有效监测以及网络发布等[3]。

1.2 液压支架电液控制系统的基本特点

液压支架电液控制系统的核心组成部分就是计算机，其具有良好的数据处理能力，能够同时对大量的数据进行系统全面地分析处理。传感器将收集到的井下采煤机、输送机以及液压支架等设备运转情况的数据集中汇总于计算机之中，经过计算机的初步处理之后，再将井下的各种数据实时地显示于显示器的屏幕之上，让工作人员对井下实际的生产状况有一个全面的掌握。工作人员根据井下的生产状况对有关生产参数进行科学合理地调整，再借助远程操作系统对液压支架进行有效控制。在操作液压支架电液控制系统的过程中，要严格按照操作要求进行各项操作，并做好支架立柱密封圈的定期检查工作，确保其能够为液压支架提供良好的密封，避免渗漏问题的发生，为采煤生产的顺利进行提供可靠的保障。通过计算机的有效运用，能够提高对整个系统的控制能力，大大降低工作人员的劳动强度，有效提高煤炭资源的开采效率[4-5]。

2 煤矿液压支架电液控制系统分析

2.1 系统软件分析

液压支架电液控制系统软件非常复杂，主要涉及到命令处理模块、命令发送／接收模块、系统监控模块和键盘中断模块等，而且每一个模块的作用都是不可或缺的。在液压支架的控制系统之中，保存有大量的控制指令，这是由于对不同设备进行控制时需要使用不同的控制指令，而且设备的控制工作非常繁琐，因此，所需要的控制指令也非常多。操作软件系统对各种装置进行控制时，要严格遵守有关的操作规范，进而对单片机中断请求信号要进行有效的控制，从而确保软件系统对输入的各种命令进行准确的识别。软件系统中所采用的命令信号根据其类型的不同可以分为单元编组方式、被控单元动作指令和受命单元编码地址3种不同的类型。当软件系统对其所接收到的信号进行全面识别之后，就能将其有效地传输到相应的控制单元，进而正确地进行各种动作。单片机通过数据总线能够将操作命令传送到电磁铁驱动电路之中，进而对操作空间进行有效的控制，从而大大提高软件系统的运行效率[6]。

2.2 系统硬件分析

在煤矿的开采过程中，除了要有功能强大的软件系统，各种硬件对于采煤工作的顺利进行也是非常重要的。由于井下的生产条件非常恶劣，为了确保各种硬件设施能够始终处于良好的工作状态，保持高效率的生产工作，可以从以下几方面做好控制工作：

（1）要确保子系统的相关功能与煤矿开采的实际要求相适应，进而对采煤支架进行科学合理的有效控制，从而实现液压支架的多元化操作；

（2）在硬件的运行过程中，系统各项指令的有效传输是通过操作信号实现的，通过充分运用各个控制系统，能够对液压支架进行系统全面的有效控制；

（3）协调好各个子系统与整个系统之间的对接关系，只有子系统能够将控制系统所发出的控制命令进行有效的传输，才能保障整个液压支架系统正常的运行；

（4）子系统还能够对整个采煤机械进行实时地监测，当设备发生故障后，子系统及就能及时地对其进行有效的诊断，并采取有效的改进措施，进而确保整个系统始终处于良好的工作状态[7]。

3 煤矿液压支架电液控制系统的功能实现

3.1 电液控主机功能的实现

采煤液压支架的电液控主机可以分为硬件和软件两部分，其中硬件又可以分为存储模块、通讯模块、电源模块、控制模块以及输入输出设备，并且具有良好的适应性、兼容性、安全性以及扩展性。电液控主机的主要功能都是经由软件系统实现的，由于井下的工作条件非常恶劣，通过嵌入式的操作系统来实现各个模块的功能，进而对液压支架进行良好的控制，保障各项操作命令的顺利实施。当液压支架发生故障时，能够及时对故障部分进行在线诊断，并将诊断结果传输到井上的主控计算机中进行更进一步的处理。此外，在自动升降架、移架以及自动推溜等部分装有LED双色灯，在以上设备运行过程中能够进行清楚的显示，并且能够及时将故障及时的输送至状态栏中，以便操作人员进行及时的处理，从而确保整个系统的正常、高效运行。

3.2 支架控制器功能的实现

电液控支架控制器能够对综采工作面进行全面有效的控制，进而实现对支架成组、本架和邻架的就地控制功能，确保整个采煤机械设备各项操作的顺利实施。成组主要是对工作面支架进行科学合理地划分，对邻架的单个动作和组合动作进行有效地控制，例如，所涉及到的单个动作有推溜、移架以及伸缩护帮板等。通过按键的有效组合能够将单个动作进行合理地组合形成组合动作，进而实现综采工作面的连续开采动作。对于支架控制功能的实现来说，通常经由架底自身的调试来实现的，要完成相关的动作只需要选择相应的控制按钮即可实现，而且通过按键或者菜单还能对邻架进行全面有效的控制，进而实现液压支架电液控系统的各项操作功能，确保各项开采动作得以实施，从而为采煤工作的顺利进行提供可靠的保障。

4 结语

总而言之，由于液压支架电液控系统具有良好的控制功能，不仅能够有效提高井下的生产条件，将事故的概率降到最低，而且还能大幅度降低井下工人的劳动强度，实现无人化远程控制操作，进而有效提升煤炭开采企业的经济效益和社会效益。因此，其被广泛地应用于煤矿的采煤工作中，提高了我国煤矿开采的自动化程度，有效地促进了煤矿开采工作水平的提高，进而推动了我国煤炭产业的不断发展。

参考文献：

［1］唐鲁.煤矿液压支架电液控制系统分析［J］.煤炭科技，2017（02）：119-121.

［2］李彬彬.关于煤矿综采工作面液压支架电液控制系统的研究［J］.能源与节能，2016（12）：14-15.

［3］傅京昱.液压支架电液控制系统及技术标准的发展［J］.煤炭科学技术，2016（S1）：124-126.

［4］李春朝.液压支架电液控技术在煤矿综采工作面中的应用［J］.煤炭与化工，2016（04）：138-140.

［5］王震.厚煤层分层综采设备配套问题研究［J］.机电工程技术，2017（10）：156-158.

［6］辛致远.电液控制系统在煤矿综采液压支架的应用［J］.煤矿机电，2015（06）：112-114.

［7］杜万飞.煤矿液压支架电液控制系统及其应用分析［J］.中国新技术新产品，2015（19）：35-36.