電液控液壓支架的現狀及發展分析

付培冬

（陽泉煤業（集團）有限責任公司， 山西 陽泉 045008）

近年來，隨著我國科技水平的不斷提升和煤礦開采行業成熟度的不斷增加，傳統模式下的人工勞動煤礦開采模式已轉變成利用液壓支架實現煤礦綜合開采過程中機械化、自動化和數字化，為大幅度提升我國煤礦開采企業的綜合生產效率和經濟效益奠定了堅實的基礎。而在煤礦資源綜合開采過程中，為最大程度上提升煤礦開采企業機械化應用水平和開采設備智能化水平，電液控液壓支架得到了更大范圍的應用，電液控制系統也已由傳統模式下的人工機械化轉變為數字自動化，在充分結合煤礦開采過程監測控制和管理功能的基礎上，為自動控制我國現階段煤礦開采企業工作面及煤礦開展設備的安全運行狀況做出了重要貢獻，更在一定程度上改變了煤礦開采企業工作人員的實際開采條件，為煤礦企業經濟效益和社會效益的獲取做出了重要貢獻。

1 電液控液壓支架概述

液壓支架電液控制系統主要由計算機、數據交換處理器和井下交換機等重要設備組成，其中最核心的部分即為液壓支架控制器。該機械設備能有效檢測煤礦開采過程中傳感器的具體運行情況，且能夠借助液壓控制閥和電磁先導閥等設備及時、高效和科學執行液壓支架控制器的相關功能。通常情況下，在煤礦企業的綜合開采期間，支架控制器主要借助煤礦開采企業的通信網絡以控制該地區內各煤礦開采點的具體工作，進而根據煤礦開采實際操作生產系統的運行情況進行針對性地調整，利用檢測裝置實時監測和管理煤礦開采機械設備的運行狀態，在保證煤礦開采過程安全高效的同時具備操作簡單及穩定可靠等重要優勢。在此過程中，網絡交換機屬于液壓支架電液控制系統各項功能實現的重要裝置和關鍵設備，不僅能最大程度上合理利用和處理煤礦開采企業實際開采過程中的各類數據和信息，更能夠將處理后的數據信息傳輸到主控計算機中，進而對整個液壓支架電液控制系統進行一定的監控管理，保證企業煤礦開采工作的順利進行。

2 電液控液壓支架的現狀

2.1 電液控液壓支架的原理

煤礦開采企業的電液控液壓支架主要可分為工作面電控系統、順槽控制系統和數據上傳系統等三大部分，其中工作面電控系統和順槽控制系統是電液控液壓支架系統的重要組成部分，也是其必備部分。同時，液壓支架電液控制系統按照其具體部件劃分，可主要包括支架控制器、主機和本質安全型網絡系統等部分，下頁圖1 即為該系統的結構示意圖。通常情況下，每臺液壓支架上都會安裝一臺支架控制器設備，借助多功能的電液閥門設備控制電液壓支架系統各油缸在煤礦開采實際過程中的相關動作行為，進而完成切頂、移架和推溜等重要功能。而為進一步保證電液控液壓支架系統支護結構的可靠性和安全性，工作人員往往會在煤礦開采系統的立柱下方設置具數據采集功能的壓力傳感器，以進一步采集立柱下方所承受的實時壓力，進而完成對整個煤礦開采過程的監管和保護。為完成對煤礦開采過程中推溜距離的實時監控和管理，電液控液壓支架系統在推移千斤頂內部裝置一定數目的位移傳感器，以實時監測煤礦開采企業推溜過程中的具體推移位置，保證電液控液壓系統各支架結構自動控制程序的有效完成。

在此基礎上，本文所研究的電液控液壓支架系統電控元件主要集中在液壓支架控制系統的內部，并借助相應的連接器連接到電液壓控制系統控制器的背部接口板，直接驅動電磁先導閥門完成其設計功能，保證整個電液控液壓支架系統的正常運轉。在加速煤礦工作面推進速度的同時降低煤礦實際開采過程中人力資源投入，提升生產效率和降低煤礦開采成本。圖2 即為某電液壓支架控制系統的配置結構示意圖。

圖1 電液壓控制系統結構示意圖

圖2 電液壓支架控制系統配置結構示意圖

2.2 電液控液壓支架的應用

電液控液壓支架在煤礦企業中的應用主要體現在電液控主機功能實現和支架控制器功能實現兩大方面。就電液控主機功能而言，煤礦開采過程中的電液控液壓支架系統硬件部分和軟件部分都屬于煤礦開采過程中液壓支架主機的重要組成部分，其中通訊模塊、存儲模塊、數據輸入輸出模塊及控制模塊等都屬于電液壓支架控制系統的硬件。具備著兼容性、安全性、可擴展性和平穩性等重要優勢特征。電液壓支架控制系統的軟件部分主要是為了確保電液壓控制系統主機設計功能的全面實現。在煤礦企業井下開采條件較為惡劣和不滿意的環境下，利用嵌入式的操作系統最大程度上保證煤礦開采過程中各功能模塊的有效完成，保證煤礦開采企業生產效率的穩步提升。此外，電液控液壓支架系統還能借助技術工作人員的在線診斷工作，減少電液壓支架控制系統發生故障問題后的確診時間，以較快速度解決液壓支架系統的故障問題，保證煤礦開采企業工作的及時完成。同時，電液控液壓支架系統在自動移架、升降架等部位還能進一步借助led 雙色燈的方式觀測和監控各項機械設備在實際運行過程中的安全與否，及時發現液壓控制系統在運行過程中的故障發生情況，并將其傳輸至狀態欄，以便控制系統在線操作人員進行及時處理，提升整個系統的運轉效率。

就支架控制器功能實現問題而言，電液控支架控制器能根據煤礦開采綜合工作面的具體運行情況實現電液控制系統支架成組和本架就地控制功能，保證整個煤礦開采機械設備安全穩定運行的同時提升企業開采效率。在此過程中，技術工作人員在合理科學化分煤礦開采企業工作面支架大小的基礎上，利用支架成組技術有效控制電液控支架的鄰架單獨動作和組合動作，使電液控液壓支架系統在實際運行期間內所涉及到的伸縮保護及推溜等單個動作實現有效科學的組合，實現煤礦綜合開采工作面連續開采的功能。同時，控制系統技術人員還可進一步借助電液控制器底部的自身調試功能，實現電液控制系統的控制功能和監管作用，借助操作相關控制按鈕的方式實現單個動作和組合動作的調試及執行，在充分控制按鈕和鄰架的基礎上真正實現電液控液壓支架系統各項操作功能，保證煤礦開采工作的正常運行。

3 電液控液壓支架的未來發展

隨著現代社會計算機技術和物聯網技術的進一步發展，煤礦井下開采在極大程度上實現了自動化、高效化、智能化和數字化生產，其中最關鍵的電液控液壓支架系統所具備的良好控制性能在改變煤礦開采企業生產條件和降低安全事故發生幾率上有著不容忽視的重要作用。為進一步加強液壓控制系統的維護與管理，提升電液控液壓支架系統的安全運行效率，技術人員可著重加強對電液控系統的定期維護與管理，保證各零件部門完好無損，并檢測電液控人機界面的正常使用和顯示等，提升電液控液壓支架系統的智能化、自動化和數字化水平。

4 結語

隨著經濟全球化進程的不斷推進，煤礦行業的市場競爭愈加激烈，而電液控液壓支架在煤礦綜合開采行業工作面上的使用，為進一步改善煤礦開采生產條件，降低煤礦開采井下工作人員的勞動強度和難度，為煤礦開采企業的經濟效益和社會效益奠定了堅實的基礎，為實現無人化遠程操作和智能化煤礦開采做出了應有的貢獻，并在一定程度上推動了我國煤礦開采企業的自動化控制水平與煤礦企業的穩定發展。