对煤矿用液压支架电控系统的研究

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摘 要：液压支架电控系统通过对煤矿开采过程的控制，可以有效的提高矿体采集的效率和准确度，并提高安全性，同时有利于实现煤矿开采的无人化或是少人自动化监控。文章对液压支架电控的组成和功能进行了简单介绍，并分析煤矿用液压支架的发展现状和常见问题，对煤矿用液压支架的电控系统的研究有所帮助。

关键词：煤矿用液压支架；液压支架电控系统；电控系统；采矿技术

中图分类号：S605+.2文献标识码： A 文章编号：

在煤矿开采中使用液压支架电控系统减轻了煤矿工人的体力劳动，实现了由人力向机械化生产的转变，推动了我国采矿技术的发展，使我国的煤矿产业开采技术和生产技术达到了世界先进水平。目前随着计算机技术和我国自动化技术的实现，煤矿的开采技术有了新的发展方向，液压电控系统的使用也预示着煤矿业的技术更新，是本世纪的煤矿高新技术核心。液压支架电控系统既可以监控开采环境又可以对环境进行有效的控制，使地面和顺槽的全方位运作监控，保障煤矿开采工作的顺利进行。

1.煤矿用液压支架电控系统的组成和分类

液压支架的电控系统可以分为：地面计算机、井下交换机、支架控制器、主控计算机、数据转换器、网络交换器、耦合器、电源箱、红外传感器、压力传感器、形成传感器、角度传感器等，煤矿用液压支架是由一系列的支架控制单元组成的，其中支架控制器是核心工作部件，传感器是连接检测环节的工具。支架控制器操作灵活、安全可靠。

2.煤矿用液压支架电控系统的功能

电液控制系统技术的核心是通过电液阀将过去人工控制操作转变为由计算机程序控制的电子信号操作。液压支架不同位置的传感器将工作环境和不同状态的信号传输给计算机，计算机将根据不同的工作状态和工艺的要求，对电液阀发出控制信号，达到对工作面设备进行控制的目的。目前综采液压支架电液控制系统已经达到在工作面实行自动控制、在工作面顺槽进行控制及在地面实现对工作面设备的控制等三种控制功能。

简单来说液压支架的电控系统的功能可以通过几个环节来实现，即煤矿用液压支架的电控系统对工作面的监控是通过网络变化器的管理来实现的，可以实现对工作面数据的管理，通过对数据转换器的处理来将数据传入到主控计算机中，主控计算计算又可以通过地下的交换机将液压电控数据传送到地面计算机，通过每个环节的结合来实现对井下工作面的数据监控、分析和管理。另外，煤矿用液压支架电控系统还可以在地上利用光纤来实现对工作系统各设备的控制。而液压支架的作用主要就是起到对工作面的支护保障，主要就是用于煤矿开采现场的升降、运送、移动和安全维护。

3.液压支架电控系统的发展现状

20世纪70年代，国外开始研发液压支架的电控系统操作技术，直到80年代电控技术才开始得到实际的运用，并且受到世界煤矿产业的关注。就煤矿用液压支架电控系统的使用上而言，德国的技术水平最为先进，在其国内多数的才工作面都已经使用了液压电控系统，而在美国和英国、澳大利亚等也有广泛的运用。我国首次使用液压电控支架系统是在20世纪90年代末，神华集团大柳塔矿使用的德国DBT液压支架的电控装备，此后，陆续有5套液压控制系统进入我国，由煤炭科学研究总院与德国玛珂系统共同开发的第一套综采放顶煤液压支架电液控制系统，是当前煤用液压支架电控中最为先进的技术，随着电控技术在我国兖州兴隆庄煤矿井下的正式运行，我国的煤用液压支架电控使用技术迈上了世界级的水平。 目前液压支架电控系统的使用成本依然是困扰电控支架在我国煤矿中使用的重要因素，因此，降低成本是技术推广开来的必要措施。目前国内的液压支架电控系统只要以进口为主，成本高，适应性也较差，通讯协议的不公开性。要实现液压支架电控系统的经济性，就需要我们提高液压支架电控系统对当地地质条件的适用性，加快我国煤用支架电控系统技术更新改进的发展步伐。

4.液压支架技术的发展方向

结合目前对液压支架电控系统的使用情况，我们总结出，液压支架电控系统技术发展的主要方向可以归纳为：

（1）更新设计理念和设计方法

要想更新液压支架电控系统的使用技术，首先就要更新对其设计理念和设计方法，结合国外的先进水平，从本国的设计运用情况出发，改变传统的设计思想，把使用性、可靠性作为设计的目标。具体来说可以运用当前的三维CAD动态设计方法来开发三维CAD参数化设计系统、可靠性系统等，通过对计算机软件系统的分析来完善支架电控系统的结构，提高使用性，此外也不能忽略对系统细节的设计。

（2）完善标准体系

未来对于液压支架电控系统的使用一定要有一个标准体系，建立完善的煤矿支护设备技术和监控技术。目前，我国已经有了较完整的MT煤矿支护设备技术行业标准体系。但是随着经济一体化的发展和科技的发展要求，这些标准着实显得有些落后，已经不能满足当前的发展需求。因此，我们有必要建议一个国家标准的液压支架电控系统。

（3）改进架型

液压支架电控系统的重要任务就是保障煤矿开采工作的顺利进行，因此对液压支架电控系统安全性要求的提高，对其支架的架型要求也逐渐向大工作阻力和高可靠性发展，如今，两柱式放顶煤支架将逐渐发展成为主导架型之一。端头支护和顺槽超前支护等特殊支架也将得到广泛重视和发展。

（4）材料的升级换代

要提高液压支架的使用性，必须对其使用的材料进行升级，减轻支架的重量，目前，高强度的钢材结构是其最佳的材料选择。

液压支架电控系统是实现自动化采煤技术的核心系统，是综采的关键设备。随着其在我国的运用，对我国的煤矿事业的技术带来了新的发展方向，液压控制系统的使用极大的降低了采煤工作的难度，提高了工作效率，保障了采煤工作的顺利进行。也是实现我国煤矿业技术个性的关键，带动了煤矿业的整体经济水平，推动了社会经济的发展。

参考文献：

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