煤礦液壓支架電液控制系統的應用綜述

王艾軍

（山西焦煤集團屯蘭礦，山西 古交 030020）

引言

在煤礦開采技術快速發展的背景下，煤礦開采的機械化發展，不僅提升了煤礦企業的生產效率，而且促進了煤礦綜合開采工作的智能化發展。在煤礦機械化開采的發展中，液壓支架電液控制系統的運用，不僅能夠保障控制系統的自動化發展，也能夠提升生產管理工作效率，保障煤礦開采的安全生產，從而實現生產條件的改善。煤礦液壓支架電液控制系統的應用，可以實現煤礦開采設施的建材與控制，通過自動化技術的滲透，從而保證煤礦井下開采機械化的健康發展。

1 液壓支架電液控制系統結構及應用價值分析

1.1 結構

在煤礦企業的機械化發展下，煤礦液壓支架的電液控制系統是企業開采智能化發展的重要技術之一，其主要涉及到液壓支架部分、控制部分和網絡管理部分。在液壓支架構成上，需要由一系列的支架控制單元件構成，其核心在于借助傳感器進行檢測，通過液壓控制閥與電磁先導閥組成，實現后續控制的命令執行。在控制部分上，主要借助液壓控住閥構成系統的控制部分，其實際的應用具備操作簡易操作性，并且在自動化控制上，能夠安全可靠，實現支架群的配合協調。在網絡管理上，所有支架控制器通過總線技術構成一個通信網絡系統，各項任務的管理與實時調度通過內嵌操作系統來完成，利用檢測裝置定位采煤機，使工作面支架及時跟隨，實現自動化控制。工作面支架電液控制系統的網絡管理是由網絡變換器來實現的，它既可以管理工作面數據，又可以將工作面數據經由數據轉換器傳入主控計算機進行系統的集中監測監控，主控計算機再通過井下交換機將電液控制系統數據傳入地面計算機，從而完成對對井下數據的監測、分析和網絡發布。

1.2 應用價值

由于實際采煤過程情況相對復雜，在當前的技術分析上，我國煤礦的電液控制系統存在一些問題，難以滿足企業開采機械的自動化發展要求。同樣由于控制系統對于生產流程和采煤效率存在一定的制約。因此，在煤礦液壓支架電液控制系統中，通過電子技術和機械技術的合理應用，能夠讓系統控制能力和效率提高，優化生產工藝，借助機械的自動化發來提升生產效率，從而保證企業的經濟效益。煤礦液壓支架電液控制系統的應用，不僅可以改變我國當前的機械化開采運行流程，同樣也能夠優化開采過程中的監督工作，為后續的生產資源的優化分析提供保障[1]。

2 應用現狀分析

2.1 國內現狀

雖然我國的液壓支架電液控制系統在20 世紀90 年代初進行研發，由北京煤機廠和鄭州煤機廠分別研制出了支架電液控制系統，并進行了井下工業性實驗，但是在實際的煤礦機械化發展中沒有得到運用發展。直到我國煤炭科學研究總院太原分院，在1996 年研制液壓支架電液控制系統，且進行了全套工作面井下工業性實驗。在2005 年，我國研發企業能夠自主研發煤礦液壓支架電液控制系統，但是在實際的應用上還是依賴于外國的機械設備，導致自主研制的液壓支架電液控制系統還沒有得到良好推廣應用，造成我國煤礦的生產自動化目前還是主要依賴于進口產品。

2.2 國外現狀

在國外的研究中，美國與德國在20 世紀70 年代就開始研發液壓支架電液控制系統，并且在90 年代就取得了較好的成果，其系統的可靠性與工作性，達到了較好的水平，不僅能夠實現故障正度，同時也添加了預警，能夠實現遠程操作聯動和控制，因此在液壓支架電液控制系統的研發與應用上，我國科研人員仍然需要進行追趕[2]。

3 應用優化策略

3.1 優化系統

由于我國自主研發的液壓支架電液控制系統與國外存在一定的差距，因此，在實際的系統應用過程中，需要設計人員對系統進行及時的更新設計。例如，企業不僅需要提高完備的后續檢修服務，同時也需要提升系統的創新設計，通過提高系統應用后的便捷性與通用能力，從而保證我國研發的控制系統得到更多企業的應用。同樣對液壓支架與采煤機的聯動上，通過信息技術的滲透，能夠實現檢測系統與控制系統的有效融合，以此保證液壓支架電液控制系統的自動化與智能化發展，為企業的經濟效益提供技術支撐。

在系統優化設計上，需要提升系統的抗干擾性，通過將調制單元的頻率脈沖進行載波信號轉換，從而規避煤礦開采過程中的外在干擾，提升體系的控制距離，讓煤礦液壓支架電液控制系統能夠實現更遠距離的信息傳送與管控。在煤礦機械化開采的發展中，液壓支架電液控制系統的優化設計，需要合理應用新型智能技術來實現控制系統的發展，同時也能夠對于實際應用中存在的問題進行及時分析。例如，由于當前主要應用紅外線信息進行控制傳遞，因此，需要對系統內紅外線接收單元進行優化設計，從而保證系統的不斷優化設計。因此在實際的系統優化設計上，需要根據我國煤礦自動化發展的形式進行相應的優化，從而滿足我國煤礦開采的機械化、自動化的發展需求[3]。

3.2 重視科研隊伍建設

在煤礦液壓支架電液控制系統的優化應用建設上，需要加強科研隊伍建設，通過提升隊伍的科研能力，從而保證液壓支架電液控制系統的健康發展。科研隊伍的建設，能夠實現系統的創新發展。在液壓支架電液控制系統科研隊伍建設中，需要重視應用型創新人才的建設和發展，確保科研隊伍能夠自主研發液壓支架電液控制智能化系統。在相關的人才培養上，可以借助專業與科研項目的并重培養模式，來提升人才的專業能力，理論教學與實踐科研項目結合的人才培養體系，從而實現系統研發隊伍的建設。通過加強隊伍的科研能力，提升科研隊伍人員的自我綜合能力，實現液壓支架電液控制系統的智能化發展，從而滿足我國煤礦機械生產的自動化與智能化發展的需求，從而提升我國的經濟效益，為液壓支架電液控制系統的良好應用保駕護航[4]。

3.3 重視智能化技術的運用

由于智能化發展作為工業發展的主要方向，在液壓支架電液控制系統的發展上，其系統操作軟件發展的主要趨勢為智能化，通過將井下與井上的計算機形成網絡系統，通過總線進行數據的傳輸和遠程控制，逐步實現工作面的無人操作，控制器和先導閥的功耗將會更低，減少井下電源的使用，簡化系統整體結構。因此在我國的液壓支架電液控制系統的研制、開發、應用上，需要重視智能化技術的應用，通過逐步將國產產品來代替進口產品在我國煤礦企業中進行推廣應用，提高我國煤礦企業的生產效率和自動化水平，從而實現產品核心技術的發展，為占領世界市場提供保障[5]。

4 結語

在液壓支架電液控制系統研發上，需要加強自主研發力度，通過智能技術的滲透，實現電液控制系統的智能化發展。在未來煤礦液壓支架電液控制系統的發展策略中，需要重視人才建設，通過設計優化，滿足我國煤礦企業的未來發展需求。