主頁 > 技術(shù)文章 > 簡析煤礦綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用 2024-09-30

簡析煤礦綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用

摘要：液壓支架電液控制系統(tǒng)是目前液壓支架最先進(jìn)的控制方式，是集機械、液壓、電子、計算機和通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)于一身，技術(shù)含量高、難度大，應(yīng)用于煤礦井下的一項高新技術(shù)產(chǎn)品。液壓支架電液控制系統(tǒng)不但可以自動控制液壓支架的動作，而且可以實現(xiàn)鄰架或遠(yuǎn)程控制液壓支架，此外還可以對工作面液壓支架進(jìn)行監(jiān)控，使液壓支架與其他采煤設(shè)備相配合，實現(xiàn)高效采煤。
一、引言：
     液壓支架的使用是煤礦井下采煤由人工勞動到機械化生產(chǎn)的根本性轉(zhuǎn)變。綜合機械化采煤在煤礦的推廣應(yīng)用，使我國煤礦生產(chǎn)的技術(shù)和生產(chǎn)效率達(dá)到世界先進(jìn)水平。計算機技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，為煤礦生產(chǎn)自動化和高效生產(chǎn)提供了新的出路。電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用使井下采煤實現(xiàn)了由機械化向自動化的變革，是煤礦21世紀(jì)的高新技術(shù)。電液控制系統(tǒng)集監(jiān)測與控制于一體，可實現(xiàn)在地面、在順槽對工作面設(shè)備的運作與工況的自動控制與監(jiān)測，使煤礦井下工作面的生產(chǎn)和管理產(chǎn)生根本性的變化。
     1、電液控制系統(tǒng)的發(fā)展概況：
        自電液控制系統(tǒng)20世紀(jì)80年代問世以來，受到各國煤礦的關(guān)注。目前，德國多數(shù)綜采工作面已經(jīng)使用了電液控制系統(tǒng)。在美國、英國、澳大利亞、波蘭也得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)90年代末期在我國神華集團大柳塔礦采用第1套德國DBT生產(chǎn)的電液控制系統(tǒng)以來，先后有5套系統(tǒng)在我國投入使用。由煤炭科學(xué)研究總院(天地科技股份有限公司)與德國瑪珂系統(tǒng)分析與開發(fā)公司共同提供的第1套綜采放頂煤液壓支架電液控制系統(tǒng)，代表了當(dāng)前電液控制系統(tǒng)發(fā)展的最新水平。該系統(tǒng)在兗州興隆莊煤礦井下正式運行，成為我國及世界綜采放頂煤第1套利用電液控制系統(tǒng)的工作面。
        多年來困擾綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)在中國推廣使用的一個主要問題就是價格問題。為進(jìn)一步降低成本，煤炭科學(xué)研究總院(天地科技股份有限公司)與德國瑪珂系統(tǒng)分析與開發(fā)有限公司在北京成立了合資經(jīng)營公司，即天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司。該公司采用德國瑪珂公司電液控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，大部分元件在中國生產(chǎn)，由德中雙方技術(shù)人員提供高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù)。天地科技股份有限公司是煤炭科學(xué)研究總院轉(zhuǎn)制的專業(yè)從事煤炭科技開發(fā)與裝備生產(chǎn)的大型科技企業(yè)。具有幾十年從事煤炭科技開發(fā)和裝備生產(chǎn)的經(jīng)驗。具有一批高水平的專家和技術(shù)隊伍。德國瑪珂系統(tǒng)分析與開發(fā)公司是專業(yè)從事液壓支架電液控制系統(tǒng)開發(fā)和裝備生產(chǎn)的公司。20多年來該公司開發(fā)的系統(tǒng)在德國煤礦的市場占有率達(dá)70%以上，同時遠(yuǎn)銷美國、英國、波蘭、俄羅斯等國家。兩家合資開發(fā)適用于中國市場的液壓支架電液控制系統(tǒng)，將大幅度降低產(chǎn)品價格，提高服務(wù)質(zhì)量，保證產(chǎn)品備件的供貨。天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司的成立充分體現(xiàn)了中德雙方技術(shù)的優(yōu)勢組合，對加速我國煤礦自動化水平的提高將起到重要作用。
        2、電液控制系統(tǒng)控制功能：
        電液控制系統(tǒng)技術(shù)的核心是，通過電液閥將過去人工控制操作變?yōu)橛捎嬎銠C程序控制的電子信號操作。液壓支架不同位置的傳感器將工作環(huán)境和不同狀態(tài)的信號傳輸給計算機，計算機將根據(jù)不同的工作狀態(tài)和工藝的要求，對電液閥發(fā)出控制信號，達(dá)到對工作面設(shè)備進(jìn)行控制的目的。目前綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到在工作面實行自動控制、在工作面順槽進(jìn)行控制及在地面實現(xiàn)對工作面設(shè)備的控制等三種控制功能。
        2.1 在工作面實行自動控制通過在支架上安裝的PM31控制器、壓力傳感器、行程傳感器、電液控制閥，實現(xiàn)液壓支架的自動移架、自動推溜、自動放煤、自動噴霧等成組或單架控制。也可以實現(xiàn)對支架的單個功能進(jìn)行控制。
2.2 在工作面順槽進(jìn)行控制在井下工作面順槽的主控計算機上實現(xiàn)對工作面工作狀況進(jìn)行監(jiān)測和控制。根據(jù)工藝的需要，可實現(xiàn)跟機自動控制或與其它設(shè)備的聯(lián)合控制。
        2.3 在地面實現(xiàn)對工作面設(shè)備的控制地面監(jiān)控主機通過光纖或MODEM與井下中心控制主機通信，實現(xiàn)在地面對工作面設(shè)備的控制。
        3 綜采液壓支架電液控制系統(tǒng)的使用效果：
        3.1 大幅度地提高了井下生產(chǎn)效益，改善了井下工人的勞動條件電液控制系統(tǒng)的采用，取消了人工控制過程中的輔助時間，反應(yīng)速度快，可以通過計算機來合理地安排采煤工序，最大限度地發(fā)揮機械設(shè)備的最大能力�？梢詫χЪ苓M(jìn)行編組運行，同時對多個支架進(jìn)行操作。因此，可大幅度提高采煤機械的利用率和生產(chǎn)效率。在薄煤層刨煤機工作面，電液控制系統(tǒng)可實現(xiàn)跟機定量推溜和自動移架。在工作面順槽的遠(yuǎn)程控制，使井下無人工作面成為現(xiàn)實，成功地解決了薄煤層自動化開采問題，井下工人的勞動條件得到根本的改善。
        3.2 改善了工作面頂板支護(hù)狀況，有利于生產(chǎn)安全保證工作面液壓支架的初撐力、帶壓擦頂移架都是效措施。電液控制系統(tǒng)集監(jiān)測與控制于一體，合理地解決了在工作面支護(hù)中，液壓支架初撐力達(dá)不到額定阻力和帶壓移架問題，為改善工作面頂板的維護(hù)提供了有利條件，可減少頂板事故的發(fā)生。同時，由于操作人員可鄰架控制、遠(yuǎn)離工作面控制，故可避免遭受沖擊地壓、粉塵等礦井災(zāi)害的襲擾，保證人員的安全，同時，電液控制系統(tǒng)的使用為實現(xiàn)井下無人工作面提供了可能性，使我國煤礦生產(chǎn)的自動化提高到一個新的水平，進(jìn)一步保證了人員的安全。

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