电液控制系统在煤矿综采液压支架的应用论文_谷军立

国家能源集团神华神东煤炭集团柳塔煤矿 内蒙古鄂尔多斯市 017209

摘要:随着煤矿开采技术水平的不断提升,液压支架电液控制系统在开采期间得到了广泛应用,确保煤矿综采工作面实现了自动化生产,完成了智能控制。液压支架电液控制系统不但可以自动控制液压支架的动作,而且可以实现邻架或远程控制液压支架,此外还可以对工作面液压支架进行监控,使液压支架与其他采煤设备相配合,实现高效采煤。

关键词:综采液压支架;电液控制系统

煤炭在我国的能源结构中占有非常重要的地位,对于我国的经济发展具有十分重要的现实意义。为了进一步提高煤炭开采的工作效率,将液压支架电液控制系统有效地运用于综合机械化开采之中,进而提高煤炭开采过程中的机械自动化水平,是实现煤矿综采工作自动化控制的枢纽和核心,能够有效提高煤炭开采过程中的生产条件和煤矿生产的效率。液压支架的使用是煤矿井下采煤由人工劳动到机械化生产的根本性转变。综合机械化采煤在煤矿的推广应用,使我国煤矿生产的技术和生产效率达到世界先进水平。计算机技术和自动化技术的发展,为煤矿生产自动化和高效生产提供了新的出路。电液控制系统的应用使井下采煤实现了由机械化向自动化的变革,是煤矿21世纪的高新技术。电液控制系统集监测与控制于一体,可实现在地面、在顺槽对工作面设备的运作与工况的自动控制与监测,使煤矿井下工作面的生产和管理产生根本性的变化。

一、概述

1.液压支架电液控制系统的基本组成。如图1,液压支架电液控制系统主要是由计算机系统、网络传输系统、传感系统、控制系统等器件组成,其中,能够控制支架运行的元件是该系统的核心部分。计算机系统主要是对整个系统的运行发出指令,并进行相关命令的操作;网络传输系统依靠网络能够及时对井下的生产、运行状况进行传输;传感系统主要有压力、距离、角度、红外传感系统组成,传感系统的有效运行能够使整个开采过程处理技术人员事先设计的开采路线,对煤矿的正常生产具有重要意义。在煤矿开采过程中,液压支架电液控制系统具有自动化程度较高、操作简单、系统运行安全的优势。该系统的工作原理是:系统中的所有支架依靠网络系统,从而对各项命令进行有效操作,从而实现对系统的合理应用;除此之外,支架可以借助传感系统对支架的运行过程进行有效定位,从而有利于系统更好的实现自动化控制。液压支架电液控制系统通过借助网络变换器,不仅能够有效监控各项数据,而且能够通过网络传输系统,把这些数据及时传输到计算机系统,从而实现对整个系统的监控,进而能够对各项数据进行及时的收集、检测、分析。

2.液压支架电液控制系统的基本特点。液压支架电液控制系统在煤矿开采过程中的合理利用,不仅能使生产过程更加安全,而且能够在减轻工人工作量的同时提高工作效率。该系统具体具有以下几方面的特点。(1)液压支架电液控制系统自动化程度较高。液压支架电液控制系统中,最为核心的是计算机系统,该系统不仅能够对井下的机器、设备的运行进行实时监控,而且可以通过网络传输器把相关数据传输到地面,从而有利于技术人员及时分析相关数据,进而可以根据实际生产状况对下一步工作进行指导。(2)数据处理能力较强。由于该系统的自动化程度较高,所采用的系统都是高科技的自动化系统,因此具有数据存储量大、数据处理能力强的优势。(3)该系统的合理应用能够有效改善员工作业的劣势,不仅能够有效的减轻工人的工作强度,而且可以有效的保障工人的安全性,对我国煤炭资源的开发具有重要意义。

二、电液控制系统控制功能

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。

1.在工作面实行自动控制通过在支架。上安装的PM31控制器、压力传感器、行程传感器、电液控制阀,实现液压支架的自动移架、自动推溜、自动放煤、自动喷雾等成组或单架控制。也可以实现对支架的单个功能进行控制。

2.在工作面顺槽进行控制在井下工作。面顺槽的主控计算机上实现对工作面工作状况进行监测和控制。根据工艺的需要,可实现跟机自动控制或与其它设备的联合控制。

3.在地面实现对工作面设备的控制。地面监控主机通过光纤或MODEM与井下中心控制主机通信,实现在地面对工作面设备的控制。

三、煤矿液压支架电液控制系统的功能实现

1.电液控主机功能的实现。采煤液压支架的电液控主机可以分为硬件和软件两部分,其中硬件又可以分为存储模块、通讯模块、电源模块、控制模块以及输入输出设备,并且具有良好的适应性、兼容性、安全性以及扩展性。电液控主机的主要功能都是经由软件系统实现的,由于井下的工作条件非常恶劣,通过嵌入式的操作系统来实现各个模块的功能,进而对液压支架进行良好的控制,保障各项操作命令的顺利实施。当液压支架发生故障时,能够及时对故障部分进行在线诊断,并将诊断结果传输到井上的主控计算机中进行更进一步的处理。此外,在自动升降架、移架以及自动推溜等部分装有LED双色灯,在以上设备运行过程中能够进行清楚的显示,并且能够及时将故障及时的输送至状态栏中,以便操作人员进行及时的处理,从而确保整个系统的正常、高效运行。

2.支架控制器功能的实现。电液控支架控制器能够对综采工作面进行全面有效的控制,进而实现对支架成组、本架和邻架的就地控制功能,确保整个采煤机械设备各项操作的顺利实施。成组主要是对工作面支架进行科学合理地划分,对邻架的单个动作和组合动作进行有效地控制,例如,所涉及到的单个动作有推溜、移架以及伸缩护帮板等。通过按键的有效组合能够将单个动作进行合理地组合形成组合动作,进而实现综采工作面的连续开采动作。对于支架控制功能的实现来说,通常经由架底自身的调试来实现的,要完成相关的动作只需要选择相应的控制按钮即可实现,而且通过按键或者菜单还能对邻架进行全面有效的控制,进而实现液压支架电液控系统的各项操作功能,确保各项开采动作得以实施,从而为采煤工作的顺利进行提供可靠的保障。

液压支架是煤矿综合机械化采煤工作面的支护设备,是综采的关键设备。随着综采液压支架电液控制系统在中国的推广应用,技术进步给煤矿带来的经济效益和深刻变革将逐渐被人们所认识。电液控制系统对于煤矿工人来说将不再是陌生的技术,而成为井下生产所必不可少的技术装备。随着近年来电子计算机和自动控制技术的发展,采煤技术设备的自动化也日趋成熟,液压支架的电液控制也随之发展起来。同时,煤矿综采液压支架电液控制系统的应用,为煤矿生产的高效、安全和煤矿工人劳动环境及形象的改变提供了条件。综采的使用使煤矿实现了由人工操作向机械化的变革,而电液控制系统的使用则使井下采煤实现了由机械化向自动化的变革,是煤矿21世纪的高新技术,将会给煤矿带来明显的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]唐建.煤矿液压支架电液控制系统分析[J].煤炭科技,2017(02):119-121.

[2]李娜.关于煤矿综采工作面液压支架电液控制系统的研究[J].能源与节能,2017(12):14-15.

[3]吴雨.液压支架电液控制系统及技术标准的发展[J].煤炭科学技术,2017(S1):124-126.

论文作者:谷军立

论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期

论文发表时间:2020/3/16

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