淺談煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)

摘 要：隨著社會(huì)的進(jìn)步、科技的發(fā)展，人們對(duì)于能源的需求逐漸增加，人們?nèi)粘＝?jīng)濟(jì)活動(dòng)與生活當(dāng)中的能源的來源一般是通過對(duì)自然界的礦產(chǎn)資源的提取、加工來轉(zhuǎn)化為可供使用的能源，由此可見礦產(chǎn)資源對(duì)于人類活動(dòng)的重要性。在人們不斷對(duì)煤礦進(jìn)行挖掘開采的過程中，煤礦開采手段也隨之得到了本質(zhì)的改善，在一定程度上推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展以及人類文明的進(jìn)步，并為現(xiàn)代社會(huì)大規(guī)模的礦業(yè)開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。本文通過對(duì)我國煤礦事業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的分析，對(duì)煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)的闡述，擬為我國未來煤礦業(yè)的發(fā)展提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；液壓支架；電液控制系統(tǒng)

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的改革開放，我國的煤炭開采與生產(chǎn)行業(yè)也得到了一定程度的發(fā)展。液壓支架是一種利用液體壓力產(chǎn)生支撐力并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移設(shè)來進(jìn)行頂板支護(hù)和管理的一種液壓動(dòng)力裝置，是綜合機(jī)械化采煤不可缺少的配套設(shè)備。而電液控制系統(tǒng)是一種對(duì)電氣和液壓進(jìn)行綜合控制的系統(tǒng)，在采煤中液壓支架當(dāng)中發(fā)揮著伺服系統(tǒng)的作用。當(dāng)今社會(huì)對(duì)于能源的需求越來越高，造成煤炭的開采與生產(chǎn)加工越來越頻繁，因此，在采煤工作中應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)備和現(xiàn)代化的控制系統(tǒng)對(duì)加快我國煤礦事業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。

1 液壓支架電液控制系統(tǒng)的簡介

1.1 電液控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1.1 硬件設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代采煤操作中使用儀器設(shè)備已經(jīng)是相當(dāng)普遍的現(xiàn)象，對(duì)于儀器設(shè)備的硬件設(shè)施需按照操作流程規(guī)范而設(shè)定。需根據(jù)采煤液壓支架在綜合采煤操作平臺(tái)中的應(yīng)用情況，運(yùn)用CAN總線結(jié)構(gòu)布置不同的節(jié)點(diǎn)互控型的采煤支架計(jì)算機(jī)分布控制系統(tǒng)，詳情見圖1。這種構(gòu)造模式對(duì)于提高采煤工作效率有著重要的幫助，真正意義上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)煤礦開采工作中的缺陷之處。

在每個(gè)采煤支架中同時(shí)配備一臺(tái)子控機(jī)實(shí)施檢測(cè)和控制，從而創(chuàng)造出各種各樣的電業(yè)控制子系統(tǒng)，主控機(jī)和所有子控機(jī)的串行通信接口必須要保證和總線之間的正確連接，從而搭建成科學(xué)有效的采煤機(jī)采煤支架計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)[1]。各子控制系統(tǒng)需滿足下列條件：

（1）各子控制系統(tǒng)的作用應(yīng)根據(jù)煤礦的開相來進(jìn)行發(fā)揮，除本身的構(gòu)造意外，還應(yīng)該對(duì)液壓支架發(fā)揮調(diào)節(jié)管理作用，以完成自動(dòng)升降和移動(dòng)支架等操作。（2）各子系統(tǒng)正常運(yùn)作后，可以完成對(duì)相關(guān)系統(tǒng)的操作發(fā)出信號(hào)，以達(dá)到簡介對(duì)各控制系統(tǒng)發(fā)出指示從而帶動(dòng)各系統(tǒng)的正常運(yùn)作，達(dá)到充分控制的目的。（3）對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的控制鍵盤進(jìn)行設(shè)定后，達(dá)到各子系統(tǒng)之間的相互影響和促進(jìn)的目的，以滿足信息數(shù)據(jù)的傳遞與接收從而實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤液壓支架的正常操控。（4）整個(gè)采煤液壓支架設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，各子系統(tǒng)能夠幫助整個(gè)電液控制系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)和診斷，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)性操作，以保證系統(tǒng)的重新正常運(yùn)作。（5）各個(gè)子系統(tǒng)之間要互相協(xié)調(diào)并與整個(gè)電液控制系統(tǒng)相互適應(yīng)，保證各子系統(tǒng)對(duì)相應(yīng)控制設(shè)備發(fā)出的指令能夠正常的傳達(dá)與操作。

1.1.2 軟件設(shè)計(jì)

軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在任何控制系統(tǒng)中都是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，在電液控制系統(tǒng)中，要完成對(duì)不同設(shè)備的指令傳達(dá)與操作，需要運(yùn)用不同的程序語言，這就要求在軟件設(shè)計(jì)上進(jìn)行嚴(yán)格地制定。整個(gè)系統(tǒng)的程序語言的類型分為受命單元編碼地址、單元編組方法、受控單元的操作命令等三種，要保證對(duì)所有設(shè)備的正確和正常操控，需對(duì)不同受命區(qū)域進(jìn)行不同的設(shè)定。通過單片機(jī)在總線上傳遞的信號(hào)，將不同指令傳達(dá)給不同子系統(tǒng)，以提高整個(gè)電液控制系統(tǒng)的工作性能。然而，系統(tǒng)控制軟件的作用較為繁瑣，主要功能通常涉及到系統(tǒng)監(jiān)控模塊、鍵盤中斷及其命令處理模塊、命令發(fā)送模塊、命令接收模塊等[2]，上述所有模塊對(duì)整個(gè)系統(tǒng)都起著至關(guān)重要的作用。

1.2 電液控制系統(tǒng)的作用

1.2.1 自動(dòng)化控制

在自動(dòng)化控制中，各裝置包括壓力傳感裝置、壓力控制設(shè)施、行程傳感裝置等均在實(shí)現(xiàn)電液控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行中發(fā)揮了獨(dú)特的作用，各裝置之間通過相互協(xié)作并相對(duì)獨(dú)立的控制方式，保證電液系統(tǒng)的正常運(yùn)行。液壓自動(dòng)化控制的實(shí)行，對(duì)保證液壓支架的正常工作，減少煤礦開采工作人員的工作力度與壓力以及提高煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益有著正面的促進(jìn)作用。

1.2.2 科學(xué)合理進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行

液壓支架在采煤工作中的實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中可能會(huì)遇到各種問題從而出現(xiàn)故障，特別是由于地理環(huán)境因素的問題從而對(duì)液壓支架設(shè)備的裝載、操控和運(yùn)作產(chǎn)生負(fù)面影響。在采煤工作中實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓支架的電液控制，能夠保證該設(shè)備在采煤操作中的順暢、正常運(yùn)行，以保障采煤工作的安全施行。

1.2.3 加強(qiáng)順槽的操控

通過對(duì)電液控制系統(tǒng)中各子系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，以確保順槽在煤礦井下操作平臺(tái)中的正常操作運(yùn)行，從而保證系統(tǒng)中各部件的正常監(jiān)管工作。以當(dāng)前的工藝運(yùn)行的實(shí)際情況來看，液壓支架的運(yùn)用已經(jīng)發(fā)揮良好的效應(yīng)，并且通過自動(dòng)控制系統(tǒng)與其他相關(guān)設(shè)備的相互連接，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作進(jìn)行調(diào)整、控制，確保工藝操作流程的順利實(shí)現(xiàn)[3]。

2 電液控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀分析

我國對(duì)液壓支架電液控制系統(tǒng)的研究始于上世紀(jì)八十年代，至上世紀(jì)九十年代初期，我國首都北京煤機(jī)廠開發(fā)出了第一套支架電液控制系統(tǒng)，并在開發(fā)出來的第二年進(jìn)行試用，且通過了初次試用鑒定。此后，我國各大城市和地區(qū)相繼對(duì)支架電液系統(tǒng)展開了全面的研發(fā)，歷經(jīng)十多年的時(shí)間，我國的電液系統(tǒng)雖未全面普及，但各大煤礦挖掘地已相繼從國外引進(jìn)了先進(jìn)的設(shè)備系統(tǒng)。

目前，我國的液壓支架電液控制系統(tǒng)仍存在著局限性，例如在基本零部件的材料和加工方面、電液控制系統(tǒng)的管理方面以及該系統(tǒng)的研發(fā)成本的投入與設(shè)備的普及方面仍存在著不足。

3 液壓支架電液控制系統(tǒng)在采煤中的應(yīng)用

液壓支架電液控制系統(tǒng)在采煤工作中的作用主要可以從下列幾個(gè)方面來體現(xiàn)：首先，該系統(tǒng)發(fā)揮了液壓支架設(shè)備最大的性能。其次，通過現(xiàn)代化技術(shù)的對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定從而改善采煤效率，減少了采煤工作者的工作強(qiáng)度，提高了采煤工作的安全系數(shù)。最后，減少了預(yù)算的投入并提高了采煤工作的技術(shù)水平。

4 結(jié)束語

綜上所述，液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)我國的煤礦的開采工作具有重大的戰(zhàn)略性意義。相比較于過去我國傳統(tǒng)的煤礦開采技術(shù)，電液控制系統(tǒng)在采煤中的應(yīng)用在我國擁有一個(gè)理想的發(fā)展前景。因此，在我國未來的煤炭開采工作中，液壓支架電液控制系統(tǒng)將會(huì)有一個(gè)廣闊的發(fā)展空間，并將在不久后得到全面開展與普及。

參考文獻(xiàn)

[1]王寶琴.談煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)[J].煤炭技術(shù)，2011（8）.

[2]韓偉.煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)研究[J].今日科苑，2012（8）.

[3]郭立華.簡析煤礦綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2009（8）.