电液控液压支架的现状及发展分析

付培冬

（阳泉煤业（集团）有限责任公司， 山西 阳泉 045008）

近年来，随着我国科技水平的不断提升和煤矿开采行业成熟度的不断增加，传统模式下的人工劳动煤矿开采模式已转变成利用液压支架实现煤矿综合开采过程中机械化、自动化和数字化，为大幅度提升我国煤矿开采企业的综合生产效率和经济效益奠定了坚实的基础。而在煤矿资源综合开采过程中，为最大程度上提升煤矿开采企业机械化应用水平和开采设备智能化水平，电液控液压支架得到了更大范围的应用，电液控制系统也已由传统模式下的人工机械化转变为数字自动化，在充分结合煤矿开采过程监测控制和管理功能的基础上，为自动控制我国现阶段煤矿开采企业工作面及煤矿开展设备的安全运行状况做出了重要贡献，更在一定程度上改变了煤矿开采企业工作人员的实际开采条件，为煤矿企业经济效益和社会效益的获取做出了重要贡献。

1 电液控液压支架概述

液压支架电液控制系统主要由计算机、数据交换处理器和井下交换机等重要设备组成，其中最核心的部分即为液压支架控制器。该机械设备能有效检测煤矿开采过程中传感器的具体运行情况，且能够借助液压控制阀和电磁先导阀等设备及时、高效和科学执行液压支架控制器的相关功能。通常情况下，在煤矿企业的综合开采期间，支架控制器主要借助煤矿开采企业的通信网络以控制该地区内各煤矿开采点的具体工作，进而根据煤矿开采实际操作生产系统的运行情况进行针对性地调整，利用检测装置实时监测和管理煤矿开采机械设备的运行状态，在保证煤矿开采过程安全高效的同时具备操作简单及稳定可靠等重要优势。在此过程中，网络交换机属于液压支架电液控制系统各项功能实现的重要装置和关键设备，不仅能最大程度上合理利用和处理煤矿开采企业实际开采过程中的各类数据和信息，更能够将处理后的数据信息传输到主控计算机中，进而对整个液压支架电液控制系统进行一定的监控管理，保证企业煤矿开采工作的顺利进行。

2 电液控液压支架的现状

2.1 电液控液压支架的原理

煤矿开采企业的电液控液压支架主要可分为工作面电控系统、顺槽控制系统和数据上传系统等三大部分，其中工作面电控系统和顺槽控制系统是电液控液压支架系统的重要组成部分，也是其必备部分。同时，液压支架电液控制系统按照其具体部件划分，可主要包括支架控制器、主机和本质安全型网络系统等部分，下页图1 即为该系统的结构示意图。通常情况下，每台液压支架上都会安装一台支架控制器设备，借助多功能的电液阀门设备控制电液压支架系统各油缸在煤矿开采实际过程中的相关动作行为，进而完成切顶、移架和推溜等重要功能。而为进一步保证电液控液压支架系统支护结构的可靠性和安全性，工作人员往往会在煤矿开采系统的立柱下方设置具数据采集功能的压力传感器，以进一步采集立柱下方所承受的实时压力，进而完成对整个煤矿开采过程的监管和保护。为完成对煤矿开采过程中推溜距离的实时监控和管理，电液控液压支架系统在推移千斤顶内部装置一定数目的位移传感器，以实时监测煤矿开采企业推溜过程中的具体推移位置，保证电液控液压系统各支架结构自动控制程序的有效完成。

在此基础上，本文所研究的电液控液压支架系统电控元件主要集中在液压支架控制系统的内部，并借助相应的连接器连接到电液压控制系统控制器的背部接口板，直接驱动电磁先导阀门完成其设计功能，保证整个电液控液压支架系统的正常运转。在加速煤矿工作面推进速度的同时降低煤矿实际开采过程中人力资源投入，提升生产效率和降低煤矿开采成本。图2 即为某电液压支架控制系统的配置结构示意图。

图1 电液压控制系统结构示意图

图2 电液压支架控制系统配置结构示意图

2.2 电液控液压支架的应用

电液控液压支架在煤矿企业中的应用主要体现在电液控主机功能实现和支架控制器功能实现两大方面。就电液控主机功能而言，煤矿开采过程中的电液控液压支架系统硬件部分和软件部分都属于煤矿开采过程中液压支架主机的重要组成部分，其中通讯模块、存储模块、数据输入输出模块及控制模块等都属于电液压支架控制系统的硬件。具备着兼容性、安全性、可扩展性和平稳性等重要优势特征。电液压支架控制系统的软件部分主要是为了确保电液压控制系统主机设计功能的全面实现。在煤矿企业井下开采条件较为恶劣和不满意的环境下，利用嵌入式的操作系统最大程度上保证煤矿开采过程中各功能模块的有效完成，保证煤矿开采企业生产效率的稳步提升。此外，电液控液压支架系统还能借助技术工作人员的在线诊断工作，减少电液压支架控制系统发生故障问题后的确诊时间，以较快速度解决液压支架系统的故障问题，保证煤矿开采企业工作的及时完成。同时，电液控液压支架系统在自动移架、升降架等部位还能进一步借助led 双色灯的方式观测和监控各项机械设备在实际运行过程中的安全与否，及时发现液压控制系统在运行过程中的故障发生情况，并将其传输至状态栏，以便控制系统在线操作人员进行及时处理，提升整个系统的运转效率。

就支架控制器功能实现问题而言，电液控支架控制器能根据煤矿开采综合工作面的具体运行情况实现电液控制系统支架成组和本架就地控制功能，保证整个煤矿开采机械设备安全稳定运行的同时提升企业开采效率。在此过程中，技术工作人员在合理科学化分煤矿开采企业工作面支架大小的基础上，利用支架成组技术有效控制电液控支架的邻架单独动作和组合动作，使电液控液压支架系统在实际运行期间内所涉及到的伸缩保护及推溜等单个动作实现有效科学的组合，实现煤矿综合开采工作面连续开采的功能。同时，控制系统技术人员还可进一步借助电液控制器底部的自身调试功能，实现电液控制系统的控制功能和监管作用，借助操作相关控制按钮的方式实现单个动作和组合动作的调试及执行，在充分控制按钮和邻架的基础上真正实现电液控液压支架系统各项操作功能，保证煤矿开采工作的正常运行。

3 电液控液压支架的未来发展

随着现代社会计算机技术和物联网技术的进一步发展，煤矿井下开采在极大程度上实现了自动化、高效化、智能化和数字化生产，其中最关键的电液控液压支架系统所具备的良好控制性能在改变煤矿开采企业生产条件和降低安全事故发生几率上有着不容忽视的重要作用。为进一步加强液压控制系统的维护与管理，提升电液控液压支架系统的安全运行效率，技术人员可着重加强对电液控系统的定期维护与管理，保证各零件部门完好无损，并检测电液控人机界面的正常使用和显示等，提升电液控液压支架系统的智能化、自动化和数字化水平。

4 结语

随着经济全球化进程的不断推进，煤矿行业的市场竞争愈加激烈，而电液控液压支架在煤矿综合开采行业工作面上的使用，为进一步改善煤矿开采生产条件，降低煤矿开采井下工作人员的劳动强度和难度，为煤矿开采企业的经济效益和社会效益奠定了坚实的基础，为实现无人化远程操作和智能化煤矿开采做出了应有的贡献，并在一定程度上推动了我国煤矿开采企业的自动化控制水平与煤矿企业的稳定发展。