煤礦電液控制系統分析

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摘要：在進行煤炭資源開采過程中，液壓支架電液控制系統的應用是煤礦綜采工作面自動化生產管理及自動化控制的主要手段。液壓支架電液控制系統不僅能夠提高支架的移動速度和操作靈活性，而且還可以實現綜采工作面無人或少人操作及支架遠程控制，從而有效地確保了操作人員的生命財產安全。

關鍵詞：煤礦；液壓支架電液控制系統；探究

隨著科學技術的快速發展，為了更好的提升煤炭資源的開采效率，在綜合機械化開采中引入了液壓支架電液控制系統，其為煤礦企業的生產自動化和高效生產提出了新的技術理念，是實現煤礦綜采工作自動化控制的樞紐和核心，有效地改善了生產條件，提高了煤礦的生產效率。液壓支架電液控制系統是集控制與監測于一體的新型技術，可以對綜采工作面設備的運行情況進行有效的檢測，以保證煤礦開采工作的順利進行。

1煤礦液壓支架電液控制系統的概述

1．1液壓支架電液控制系統的基本組成。液壓支架電液控制系統一般是由主控計算機、地面計算機、網絡交換器、數據轉換器、井下交換機、紅外傳感器、支架控制器、角度傳感器、壓力傳感器、行程傳感器、耦合器、電源箱、電磁換向閥組等組成。支架控制器是其核心部分，傳感器是其中比較關鍵的檢測環節，液控主閥和電磁先導閥組成了動作執行環節。在具體工作過程中，液壓支架電液控制系統具有自動化控制、操作靈活、安全可靠等優勢，其主要的工作原理是：所有支架控制器都是借助通信網絡系統，來實現對各項任務的管理，并對內嵌操作系統進行實施調度，借助檢測裝置可以對采煤機的工作狀況進行有效的定位，從而更好的實現自動化控制。液壓支架電液控制系統一般是借助網絡變換器來實現的，不僅能夠對工作面數據進行有效的管理，而且還能夠把工作面數據傳輸到主控計算機之中，從而實現對整個系統的集中監測監控，完成對對井下數據的實施收集、分析、監測和網絡。液壓支架電液控制系統中的電液控制閥、PM31／PM控制器、行程傳感器等能夠完成對液壓支架的自動推溜、放煤、移架、噴霧等控制，實現對工作面工作狀況進行有效的控制和監測，實現跟機自動控制，并且能夠與其它設備實現聯合控制［1］。1．2液壓支架電液控制系統的基本特點。計算機是液壓支架電液控制系統中的核心部件，其信息處理量比較大，可以對井下工作面采煤機、輸送機及液壓支架等設備的運行狀態進行實施的監控，然后借助顯示器來對井下的各種實時數據給予直觀的呈現，根據實際生產情況來對相關參數和數據進行修改和設定，通過遠程操作來實現對液壓支架的有效控制。在對液壓支架電液控制系統進行操作的過程中，要按照要求做好支架立柱密封圈安全隱患防治工作，避免發生安全事故。對于液壓支架電液控制系統相關操作的執行主要是通過電液閥來實現的，同樣需要計算機作為輔助技術，該系統可以有效緩解操作人員的勞動強度，推動我國煤炭行業的安全生產，提高煤礦資源的開采效率［2］。

2煤礦液壓支架電液控制系統分析

2．1系統軟件分析。對于液壓支架電液控制系統來說，對于不同設備的控制工作，所需要的指令也存在一定的差異。因此在使用系統軟件的過程中，要嚴格按照相關規范和標準來對其進行控制，對單片機中斷請求信號進行有效的控制，可以順利的識別鍵盤命令。通常情況下，命令信號包括單元編組方式、被控單元動作指令和受命單元編碼地址3種類型。在對信號指令給予全面識別之后，就可以確保控制單位有效的開展各項工作。借助數據總線，可以通過單片機把動作命令傳輸至電磁鐵驅動電路，以實現對操作空間的試控制，從而改善了整個系統的軟件運行效率。液壓支架電液控制系統軟件非常復雜，主要涉及到命令處理模塊、命令發送／接收模塊、系統監控模塊和鍵盤中斷模塊等，而且每一個模塊的作用都是不可或缺的［3］。2．2系統硬件分析。在進行煤礦開采過程中，設備是其中比較重要的組成部分，需要通過一系列的操作過程來完成與外在設備的有效連接。例如綜采工作面上所使用的采煤支架，其通常需要借助CAN總線結構來對系統進行有效的控制，該結構具有非常優越的性能，可以有效的彌補傳統機械采煤中存在的缺陷和不足。當采煤支架開始工作過程中，需要為其配備一臺子控機，從而實現對支架電液的實時、有效控制，還可以對設備的障礙進行有效的檢測和預警，確保整個系統的高效運行。同時，液壓支架電液控制系統還需要對主控機與子控機之間的總線進行正確的串聯，從而保證整個系統的正常運行。因此，對于系統硬件來說，要做好以下幾個方面的控制工作：（1）子系統的相關功能最好與煤礦的實際開采過程相結合，從而實現對采煤支架的有效控制，確保實現多元化的操作。（2）在系統運行過程中，系統的相關指令一般是借助操作信號來進行傳輸的，通過對各個控制系統的有效利用，可以實現對液壓支架的有效控制。（3）協調好整個系統與子系統之間的關系，當子控制系統能夠按照要求發出相應命令時，就能夠保證系統各個環節的正常運行。（4）當相關電氣設備或機械設備發生故障后，可以通過子系統來對其進行診斷和檢測，以確保整體系統的性能。

3煤礦液壓支架電液控制系統的功能實現

3．1電液控主機功能的實現。通常情況下，電液控主機主要包括了軟件和硬件兩部分，其中硬件又包括了存儲模塊、本安通訊模塊、電源模塊、輸入輸出設備和控制模塊，并滿足了防護性、兼容性和可擴展性要求。電液控主機的相關功能一般是通過軟件來完成的，在特殊應用環境中借助嵌入式操作系統來保證各個模塊的正常運行，實現對液壓支架進行遠程控制和跟機控制。對于存在的故障也能夠實現在線診斷，并且做好液壓支架電液控制系統網絡狀態故障和傳感器故障的有效診斷，實現與井上主控計算機的有效連接。此外，通過LED雙色燈還可以實現對對自動升架、降架、移架、自動推溜、自動補壓、鄰架通信和CAN通信的有效顯示，把相關的錯誤傳輸至狀態欄，以供操作人員解決，從而確保整個系統的正常、高效運行。3．2支架控制器功能的實現。對于綜采工作面的控制一般是借助電液控支架控制器來實現的，完成對支架成組、本架和鄰架的就地控制。成組控制涉及到了對工作面支架的有效劃分，鄰架操作能夠完成單動作和組合動作的控制，如推溜、移架、伸縮護幫板、抬底、升柱和降柱等均屬于單動作，也可以通過按鍵或菜單等完成幾個單動作的有效結合，從而實現了持續動作。對于支架控制來說，一般是借助架底本身的調試來進行的，可以通過選擇控制按鈕來完成相關操作，并借助按鍵或者菜單等來完成對鄰架的有效控制，以確保液壓支架電液控制系統的正常工作。

4煤礦液壓支架電液控制系統的未來展望

在煤礦行業的不斷發展過程中，液壓支架電液控制系統的功能開始越來越完善，尤其是操作軟件系統開始朝著智能化的方向發展，通過總線可以實現井上與井下數據的有效傳輸，實現對設備的遠程控制，從而有效的實現工作面的無人操作。同時還能夠有效的降低先導閥和控制器的功耗，簡化系統整體結構，減少井下電源的使用，從而達到節約能源的目的。預期在不久的將來，液壓支架電液控制系統將會走出國門，開拓國際市場。

5結語

在進行煤礦資源開采過程中，液壓支架電液控制系統得到了廣泛的應用，不僅可以改善煤礦安全生產條件，還能降低工人勞動強度，實現無人化遠程控制操作，在確保煤礦資源開采的同時，提升了煤炭企業的經濟效益和社會效益。

作者:唐魯 單位:山西汾西礦業集團

參考文獻：

［1］解文強．淺析煤礦液壓支架電液控制系統［J］．商品與質量，2016，8（45）：145－146．

［2］賈麗偉．淺談煤礦液壓支架電液控制系統［J］．山東煤炭科技，2016（8）：147－148．

［3］杜萬飛．煤礦液壓支架電液控制系統及其應用分析［J］．中國新技術新產品，2015（19）：35－36．