液压支架电液控制系统的应用现状及发展趋势

摘 要：我国经济水平持续发展过程中，能源产业始终有着至关重要的地位与作用，在工业施工作业过程中，液压支架电液控制系统的应用十分广泛，该系统可以进一步提升液压支架操作灵活性，为施工作业的高效率开展提供保障。本文分析并阐述液压支架电液控制系统应用现状，并对该系统技术未来发展趋势进行科学预测，以期为我国能源开采行业的发展提供有益的参考。

关键词：工业;液压支架;应用现状;电液控制系统;发展趋势

综合机械化技术在我国工业领域普及率很高，取代以往传统的人力作业模式，在提升企业作业效率与质量的同时，进一步保障工作人员的生命安全。作为工业施工技术中的重要组成，液压支架应用关乎到企业施工作业的效率。随着自动控制、计算机等技术的发展，电液控制系统的应用进一步提升液压支架控制效果，通过对机械、计算机、电子、通信、液压技术的集成应用，为电液控制系统的综合应用打下良好基础，为工业企业尤其是矿产企业的高质量施工作业的开展提供有力保障。

1 液压支架电液控制系统应用现状分析

1.1 运行原理

电液控制系统（如图1）组成构件包括地面监控、端头控制器、液压主阀（如图2）、配套传感器、防爆计算机、支架控制器等。具体运行期间，电控系统会遵循人员指令控制液压先导阀，通过执行关闭、开启操作，对液压油缸进行放液与充液的控制，最终实现液压支架按照指令完成相应支护动作。传输电缆为支架控制器与先导阀的连接媒介，通过电缆传达控制器发出的驱动信号，先导阀接收信号后执行通断操作。通常情况下，在采矿行业的作业过程中所使用的液压支架会超过上百台，而针对先导阀与控制器的配置，则需为每一台支架配置一组，以此实现单个、多个液压支架的操作与控制。

1.2 支架控制器控制功能

支架控制器是电液控制系统运行期间控制液压支架的主要控制设备，在实际作业过程中，针对支架的操作控制，相关操作人员可借助控制器进行就地操作。分析控制器控制功能，具体包括支架成组、本架、邻架控制等功能。具体操作方式为菜单选择与按键操作，通过上述单动作组合完成对液压支架的控制。同时，支架控制器功能可以依托于按钮控制来实现，通过对液压支架本架与邻架的有效控制，充分发挥出电液系统作用与功能。当然，控制器功能的发挥，依托于支架控制器通讯系统与电子系统的设置。在具体开采作业期间，存在多个支架同时开展连续运动的情况，可以以程序设计编组为前提，利用控制器控制支架完成相应操作，进一步提升煤矿开采作业效率。

1.3 数据监测

电液控制系统应用具备数据监测功能，具体运行过程中，通过对LED双色灯等的合理应用，实现对不同部件的具体通信情况精准体现。依托于电液控制系统运行，可帮助操作人员及时掌握液压支架运行情况及其综采工作面情况，依据对数据信息的分析，为煤矿开采作业安全性提供保障。支架控制其与传感器的连接，实现对工作面各方面信息情况采集、共享以及传输，将采集的信息利用通信电缆发送至地面监控中心，确保地面管理人员可以第一时间掌握地下开采情况，依据数据分析查明设备运行是否存在故障问题，提升矿山开采效率性。

1.4 急停闭锁功能

电液控制系统具备急停闭锁功能，是指开采作业过程中，若工作面发生紧急情况，此时电液系统会操控液压支架立即停止动作，针对任何控制命令都无法响应，进一步保障煤矿开采安全，降低煤矿安全事故发生几率。

1.5 远程、就地、端头控制。

电液系统在液压支架操作中的应用，具备远程、就地以及端头操控功能，依托于地面监控、支架控制、井下计算机控制等系统的集成应用，实现液压支架可以在作业现场就地控制的基础上，具备在端头、地面远程控制的功能（如图3）。通过多点操控功能的设置，实现在煤矿开采作业遇突发情况时，可借助远程控制来控制液压支架操控有效性，为采矿安全开采作业提供保障。

2 液压支架电液控制系统发展趋势分析

得益于科学技术的不断创新与发展，电液控制系统发展主要有以下几种趋势：①逐渐智能化、自动化的电液软件控制，智能化技术与电液控制技术的融合，实现在未来电液控制系统运行中，人工管理工作会逐渐被智能系統运行所取代，在降低人员工作强度的同时，提升电液控制系统操控的精准性;②当前各大企业研发的电液控制系统先导阀多采用电磁铁技术。电磁铁技术应用具有高效率、稳定性强等特点，并且该技术研发时间相对较长，所以现阶段电磁铁技术的应用较为成熟。但是启动过程中电磁铁技术的应用会存在电流带入量较大的问题，若运行期间频繁使用电磁阀，极易导致同一电源出现负荷超载现象。针对此类情况，德国某企业发现一种“压电”材料，但是此材料的研究目前仍处于初步研究阶段。对此，需加大对“压电”材料的研发力度，尽快将此材料应用于实际，为电液控制系统高效、高质量运行提供保障;③因环境、条件的复杂，使得大部分矿井内存在大量电磁干扰。而现阶段我国部分电液控制系统的研发未考虑电磁干扰问题，在电磁兼容设计方面存在不合理，使得电液控制器在实际开采作业中的应用出现误动作。分析未来电液控制系统发展，其系统抗电磁干扰能力势必会逐步提升，有效避免因电磁干扰的存在而影响液压支架运行。

3 结束语

电液控制系统作为工业生产领域的新型高新技术，现阶段矿产开采行业的发展受到电液控制系统应用的直接影响。对此，工业企业需提高对电液控制系统应用的重视度，结合相关先进技术、理念，投入更多资金与精力来加大电液控制系统的研发力度，进一步提升我国电液控制系统研究水平，为矿山开采作业高质量、高效率开展提供支撑。

参考文献：

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作者简介：

李晨（1990- ），男，就职于山西汾西宜兴煤业有限责任公司，研究方向：煤矿机电。