谈煤矿开采液压支架电液控制系统

张月常

（新疆乌鲁木齐市达坂城区艾维尔沟焦煤集团1930煤矿 新疆乌鲁木齐市 830025）

摘要: 为了减轻煤矿开采的压力，很多行业开始在开采技术上进行创新调整，以此来提高煤矿开采的效率液压支架电液控制系统则是在这种背景下研究而来，其改变了传统开采模式中的弊端，能够大大促进煤矿开采的效率，为煤矿经济的发展起到了促进作用。文章重点分析了煤矿开采液压支架电液控制系统的相关问题。

关键词: 煤矿开采;液压支架;电液控制系统

引言

一般的煤矿开采在实际操作环节中存在着很多问题，施工环节中的问题，增加了煤矿开采的难度，同时也严重影响煤矿企业的经济效益。液压支架电液控制系统在煤矿开采环节中的应用，能够将传统的采煤中所涉及的机械技术、液压技术、计算机技术结合起来，创建出一种特殊化的开采模式，保障煤矿开采的高质量、现代化。

1液压支架电液控制系统发展现状分析

液压支架电液控制系统主要由传感器、单片机等电子装置与液压回路控制部件组成，能够根据生产实际需要来对液压支架进行控制，完成降架、升架、拉架、推移前部输送机、收护帮板以及拉后部输机等自动化操作，进而可以提高与高效采煤机的匹配度，加快煤矿开采效率。通过此种控制系统的应用，能够有效解放劳动力，降低工人劳动强度，优化劳动环境，改善煤矿企业传统人员流失大的情况。系统的应用可以实现多架同时推输送机并能定量推进，使输送机弯曲速度降低，以免中部槽连接处产生过大应力，进而可以延长设备使用年限。现在我国已经对液压支架电液控制系统开展了更广泛与深入的研究，但是此种系统在煤矿开采中并没有全面普及，在应用上仍存在一定的局限性，例如基本零部件材料与加工方面、系统研发成本、电液控制系统管理以及系统普及程度等。目前，液压支架电液控制系统的应用，主要就是降低煤矿开采工作强度，提高开采安全性，能够在降低成本预算的基础上提高开采效率，对促进煤矿开采企业的持续发展具有重要意义。

2液压支架电液控制系统简析

2.1硬件部分

2.1.1输入信号的硬件电路设计在液压支架电液控制系统的硬件设计中，输人信号的硬件电路设计是重点内容。只有输入信号的电路系统功能完好，控制系统才能够在对最短时间内接收到作业信息，并且做出相应反映。在本文中煤矿开采液压支架电液控制系统中，输入信号的电路中，主要包含了急停信号、闭锁信号、接近开关和是保护4种开关量输入信号。这些不同的开关量的功能不同，急停和闭锁主要是由控制器前面板上的按钮进行控制，当按钮按下时，输出0V的低电平。当采煤工作面出现故障时，或者是处于紧急情况时，系统中的急停后者是闭锁将会自动被激活。

2.1.2输出信号的设计

在输出信号端的设计中，控制设备CPU输出信号，该信号被传输到电平转换电路上。接下来系统中的上拉电路将会驱动控制电路输出信号，进而电磁先导阀开启。一般情况下，电磁先导阀开始工作时，瞬间电流能够达到160mA，当电流稳定之后，实际电流就会下降到65mA左右，而CPU的实际输出信号高电平则被设置为3.3V。为了保障系统的电磁先导阀组能够实现稳定且可靠的工作，其主控CPU采用电平控制方式。

2.1.3通信接口的硬件设计

电液控制系统硬件系统中，通信接口的硬件设计中，采用两种不同的接口形式，分别为SPI和RS485两种。一般情况下，支架控制器内部中，为了保障系统的安全，需要采用SP通信接口方式。然而在液压支架控制器之间，或者是在支架控制器与端头控制器之间，需要采用RS485通信接口方式，经过实验证明，这两种不同的接口通信方式在实际应用中能够保障电液支架动作控制及时准确。

2.2软件部分

2.2.1输入输出开关量的软件设计

在本文所研究的液压支架电液控制系统软件分析中，涉及了四个开关输入信号，分别为急停、闭锁、接近开关、保护。在C51单片机的中断系统设计中，存在着这样的一个规律，那就是单片机的外部中断系统中断信号的优先级最高，对于信号所做出来的响应速度最快。基于这样的道理，在煤矿开采液压支架电液控制系统软件设计环节中，为了保障系统能够在设备出现故障的第一时间做出反应，在本设计中，也将该四个开关量输入信号分配到外部中断口当中，并且将系统按钮设置在控制器的前面板上。

2.2.2 A/D信号转换软件设计

以STC12C56系列的单片机为例进行分析，该类型的单片机自带A/D转换、EEPRON功能。一般情况下AD精度位数为10，带有8个通道，在实际的速度转换上比较迅速，都能够实现100kHz以上。在这样性能下的AD，其自带功能比较多，具有系统温度检测、电池电压检测、光线检测以及频谱检测等诸多功能。良好的AD功能能够对实际照明环节中的温度进行检测，通过光敏效应分析出系统温度情况。当温度过高时，能够直接向系统发出警报。在井下作业的视频信息和音频信息被采集到之后，需要根据音频信息和视频信息进行井下环境分析。在井下环境分析中，能够利用井下红外视频影像分析出井下温度，并且从音频信息的数据分析中，得出井下深度、巷道的粗糙程度等。

3煤矿开采中应用效果

3.1提高生产效率

随着煤矿开采行业的快速发展，更多的企业将液压支架电液控制系统应月的煤矿开采中，通过应用以子控制系统的方式实现对各设备的管理，提高了不同种类设备的运行效率。例如，系统在薄煤层刨煤机工作面操作中的应用，电液控制系统能够有效加快彼此构建之间的搭配运行。另外，系统对工作顺槽的远程控制，可以提高井下工作人员对设备操作的顺畅性，降低了薄煤层自动化开采存在的安全威胁，可以通过对开采环境的优化，在整体上提高开采的有效性。

3.2提高设备运行有效性

以煤矿开采企业性能检测结果为依据进行分析，液压支架电液控制系统在煤矿开采中的应用，与人工操作效率相比所需时间更少，并且在性能应用上具有更大的优势，与设备运行的协调性更高，能够有效避免运行故障的发生。电液控制系统主要为多种新型技术融合而成，可以通过计算机技术对采煤工序进行更为合理的安排，提高每个工序之前的协调性，并且以最小的代价来获得最大的设备运行效率，最大程度上发挥各类设备的运行潜力，降低生产成本。

3.3提高技术水平

市场技术化发展，决定了煤矿开采以技术为重点的研究方向，在煤矿开采行业中，一个新型控制系统的应用，能够带动整个行业的发展。液压支架电液控制系统在煤矿开采中的应用，对维护生产安全起到了积极的促进作用，能够有效提高工作面液压之间支撑力。另外，电液控制系统以控制子控制系统的方式不但可以有效提高对各设备的控制，同时也能对整个开采流程中各设备运行状态进行监控，通过对其性能的控制以及监测，为后期设备维修养护工作提供更多帮助，对提高煤矿开采综合效益具有重要意义。

3.4降低生产成本

任何企业经营的目的都是获取更多的经济效益，而生产成本是影响最终获益的主要影响因素，通过对生产成本的有效控制，对提高企业经济效益具有重要意义。电液控制系统在煤矿开采中的应用，能够满足开采的各项要求，在保证产品质量的同时提高开采效率。另外，在大量煤矿生产中，电液控制系统应用过程中能够对自身进行适当的调整，例如对生产材料、生产方式以及生产设备等方面进行优化，选择经济性最高的生产模式，节约各项能源消耗，降低煤矿企业的生产成本。

结束语

液压支架电液控制系统在煤矿开采过程中能够发挥出巨大的作用，给煤矿生产带来很大的优越性。其不仅能加快设备的运行效率，还能提高煤矿开采产量，降低企业的成本投资，创造出更大的经济价值。

参考文献

[1]王学云.探究煤矿开采业中的液压支架电液控制系统运用[J].现代煤矿，2009，14(7):55-56.

[2]张德生.论液压支架电液控制系统性能的前提[J].科技创新导报，2008，16(10):31-32.