煤矿综采工作面液压支架电液控制技术的发展及应用
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浅析综采液压支架电液控制系统的应用摘要:本文旨在研究综采液压支架电液控制系统的应用。
首先,通过介绍和分析梯形、三角形和圆形等综采液压支架结构及其工作原理,总结出姿态稳定等各种特性。
其次,通过将控制装置采用由电液控制器组成的整体控制系统,可以实现对各种参数精确控制,及时反应用户的操作要求,提高工作效率。
再者,根据安装环境,采用粘胶夹具系统可以完成综采液压支架快速和精确的安装。
最后,总结出综采液压支架电液控制系统的应用在空中航行控制、地面运输系统等,已被广泛应用。
关键词:综采液压支架,电液控制,梯形结构,粘胶夹具系统,空中航行控制正文:一、综采液压支架的结构及工作原理综采液压支架是在节点和连接杆进行单元支承设计的,它主要由多个部分组成,包括液压泵、储存容器、液压缸、传动阀及各种接口接头等组成。
液压泵的作用是将液体从存储容器中吸出并向液压缸送出;液压缸的作用是提供力学动力,使其能够实现节点和连接杆之间的动态变形;传动阀用于控制液体的流量,以实现节点和连接杆之间的稳定姿态变化。
根据其结构形式不同,综采液压支架可以分为三角形、梯形以及圆形等几种类型。
二、综采液压支架电液控制系统电液控制系统主要由控制装置组成,其主要实现的功能包括:1) 精确控制各种参数,如支架的形状、杆件的位移、支架的力学性能等;2) 快速响应用户的操作要求,对支架的控制可以在较短的时间内完成;3) 不同的控制装置可以实现不同的控制功能,针对复杂环境可以更好地实现控制目标;4) 具有良好的可靠性,避免了人工操作而带来的错误或失误等。
三、综采液压支架粘胶夹具系统粘胶夹具系统是用于安装综采液压支架的高性能安装系统,它可以在复杂的结构环境中实现快速精准的安装。
该系统分为三大部分:粘胶夹具、模具、测量装置。
粘胶夹具可以将支架固定到复杂环境中,而模具和测量装置可以根据安装环境确定支架的安装位置和尺寸。
四、应用综采液压支架电液控制系统已被广泛应用于空中航行控制、地面运输系统等领域,可以针对复杂环境实现精确的控制,为航行控制和运输系统的高效可靠运行提供有效的保障。
液压支架电液控制系统的发展及简介[摘要]液压支架是煤矿开采的重要设备之一。
液压支架在煤矿开采过程中负责煤层的支撑和控制工作面的顶板,将采空区与作业区相隔离,避免矸石进入回采工作面。
液压支架电液控制系统是目前煤矿支护设备的先进控制方式,是集机械、液压、电子、计算机和通信网络等技术于一身,科技含量高,是煤矿综采的一项高科技产品。
液压支架电液控制系统不仅可以自动控制液压支架的动作,而且可以实现邻架及异地控制液压支架,降低开采一线工人的劳动强度,大大提高一线工人的工作环境,保证煤矿企业的安全生产。
【关键词】煤矿液压支架;电液控制系统随着科学技术的发展,液压支架电液控制系统正逐步应用到我国煤矿企业中。
电液控制系统的推广,使煤矿生产由机械化生产向自动化控制生产迈进。
不仅提高了煤矿生产效率,而且改善了煤矿生产的工作环境及安全条件。
1.电液控制系统的发展概况1.1国外电液控制系统发展为了便于井下开采实现自动化,改善工作环境,美国、德国等国家于20世纪70年代最先开始研制、开发液压支架电液控制系统。
电液控制系统在国外,80年代进入试运行阶段,90年代技术基本成熟,逐步应用于煤矿综采。
国外应用电液控制系统较多的有德国、美国、英国、澳大利亚、波兰等。
其中尤以德国、美国应用最为普及化,其各项技术指标也属领先地位。
德国采矿技术有限公司(DBT)生产的PM4控制器,德国玛坷公司(MARCO)生产的PM31、PM32控制器,美国JOY公司的RS20控制器装配了故障诊断预警装置,通过刮板输送机、采煤机等进行联动、实现远程操控。
1.2国内电液控制系统发展在我国,1991年北京煤机厂和郑州煤机厂首次研发液压支架电液控制系统,在井下工作面进行工业试验,但由于各种原因未能大批量生产。
1996年,煤炭科学研究总院太原分院试制电液控制系统,进行了我国首家整套工作面生产实验。
2001年7月,北京天地玛珂电液控制系统有限公司成立,北京天地玛珂电液控制系统有限公司注册于北京市中关村科技园区昌平科技园,由央企中国煤炭科工集团下属上市公司天地科技股份有限公司与德国玛珂系统分析与开发有限公司合资成立。
84当代化工研究Chenmical I ntermediate技术应用与研究2019•01电液控技术在综采面液压支架中的应用分析*葛喆鑫(山西焦煤汾西矿业集团公司高阳煤矿山西032306)摘要:电液控制系统对提升回采工作面机械自动化水平具有重要作用,对其研究显得十分有意义。
基于此,笔者对电液控制支架在我国 的发展历程进行了分析,并以山西某矿41502工作面电液控制支架的应用情况进行了研究,结果表明电液控制系统可以有效运行,且在工 作面矿压观测、瓦斯事故预防、工作面自动找平、实现三机联动等方面具有独特的优势。
关键词:回采工作面;电液控制;液压支架中图分类吾:T 文献标识码:AApplication Analysis of Electro-hydraulic Control Technology in Hydraulic Support ofFully Mechanized Mining FaceGe Zhexin(Gaoyang Coal Mine of Shanxi Coking Coal Fenxi Mining Group CO.,LTD.,Shanxi,032306) Abstract: The electro-hydraulic control s ystem p lays an important role in improving the mechanical automation level o f t he working f ace and is o f g reat significance to its research. Based on this, the author analyzed the development o f e lectro-hydraulic control support in China, and s tudied the application o f e lectro-hydraulic control support in 41502 working f ace o f a mine in Shanxi. The results show that electro-hydraulic control system can operate effectively and has unique advantages in mine pressure observation, gas accident p revention, automatic leveling o f w orking f ace, and three-machine linkage.Key words z working f ace% electro-hydraulic control% hydraulic support1.电液控制液压支架发展历程 及应用均较晚,电液控制液压支架在我国经历了技术设备引与西方发达国家相比,我国的电液控制液压支架的研究进、消化吸收、合作开发及综合自主创新研究等过程。
液压支架电液控制系统在煤矿采煤工作面中的应用发布时间:2021-12-08T01:46:38.464Z 来源:《科学与技术》2021年第7月19期作者:刘杰[导读] 随着煤矿行业技术水平的不断提高,液压支架电液控制系统已被广泛应用于实现综采工作面的自动化生产管理和自动控制。
液压支架电液控制系统不仅可以提高支架的移动速度和操作灵活性,刘杰科兴煤炭实业有限责任公司新疆阿克苏地区库车市 842000摘要:随着煤矿行业技术水平的不断提高,液压支架电液控制系统已被广泛应用于实现综采工作面的自动化生产管理和自动控制。
液压支架电液控制系统不仅可以提高支架的移动速度和操作灵活性,还可以实现综采工作面支架的无人或少人操作和远程控制,有效保障操作人员的生命财产安全。
研究表明,液压支架电气工控系统能够取得良好的检测和控制效果,从而保证综采工作面在监督期间的工作状态,进而保证矿山建设的顺利进行。
鉴于此,本文结合作者多年的工作经验,对煤矿液压支架电液控制系统的应用提出了一些建议,仅供参考。
关键词:煤矿;液压支架电液控制系统;应用当前,液压支架电液控制系统是液压支架最先进的控制方式,它集成了机械、液压、电子、计算机、通信网络等技术,是一种技术含量高、难度大,用于煤矿井下的井下高新技术产品。
液压支架电液控制系统不仅能自动控制液压支架的动作,还能实现液压支架的邻架或远程控制。
此外,还可对工作面液压支架进行监控,使液压支架与其他采煤设备配合,实现高效采煤。
一、液压支架电液控制系统的概述液压支架控制的传统方式是用手动操纵阀直接切换被控液压缸的主液路。
手动操纵阀伴随液压支架的发展历程,技术已十分成熟。
但随着综采工作面向高产高效的更高目标迈进,手动操纵阀控制方式的不足之处就愈显突出了。
速度较慢,效率不高,操作劳动量大,支架动作难以规范,安全保障手段欠缺等都是手动液压控制本身的局限。
手动阀的邻架操作会导致管路布置繁乱,手动阀控制更无法实现自动化,要实现进一步高产高效的目标,支架的控制这一环节也必须有新的突破,使支架的动作与工作面装备能力及生产过程的效率相适应。
综采工作面液压支架跟机自动化采煤工艺分析摘要:现阶段在综采工作面开采过程中,主要采用全切深双向截煤技术。
为了进一步提高液压支架与机械的自动化水平,有必要对综采工作面液压支架与机械的自动化技术进行更深入的研究。
从不同的工作阶段,结合工作流程和运行轨迹分析,从而获得具体的技术。
关键词:液压支架;跟机自动化;研究;随着我国科技的发展,煤矿开采过程中液压支架跟机自动化水平不断提高,但是我国起步相对较晚,因此跟机自动化水平相对较低,在一些环节无法达到理想的效果。
一、综采工作面与液压支架的概述1.液压支架概述。
在采煤过程中应用液压支架是为了实现采煤工作面围岩压力的控制,避免不正常垮落顶板而制约煤矿掘进的结构物。
液压支架中受到采面矿压外载的作用形式,在采面围岩与液压支架互相影响的力学系统当中,如果液压支架中顶板作用的外载合力与液压支架一系列支承间的合力恰恰在相同直线上,那么液压支架将非常适应采面围岩。
在煤矿掘进中,液压支架控制系统属于控制支架的一种方式,其能够实现支架的交替与移动。
当今能够借助计算机技术与微电子技术自动控制液压支架,液压支架逐步发展为自动化、信息化、智能化。
2.综采工作面概述。
阐述的综采工作面在某矿井的一个首采工作面。
其矿井标高是1675m~1670m,煤层倾角是12°的均值,煤层是0.7m~1.2m的厚度,以及72m的煤壁长度,并且顶底板具备优良的岩性,垮落不容易形成,适宜应用液压支架配合综采机组开展不间断作业,然而,其面临巷道跟断面斜交的现状,面临三角煤作业区,应改进与完善液压支架作业。
二、综采工作面液压支架机头机尾跟机自动化工艺一共划分出了6个关键性的工艺节点,分别为:割透煤壁阶段、首次反复刹底阶段、斜切进刀阶段、割三角煤阶段、二次反复刹底阶段、向中部割煤阶段。
以向中部割煤阶段为例,在这个阶段,支架会进行中部跟机自动化工艺中的流程动作,采煤机运行过程中,相对应的支架也会随之运行,一直到支架完成整体移动,就算做中部割煤阶段完成。
综采工作面智能化技术的应用与发展浅议摘要:当前时期,我国煤炭领域恰恰处在升级转型的重要时期,智能化技术的应用为煤炭开采提供了前所未有的帮助,已变成煤炭企业增效提质发展的关键方式。
而且,随着信息技术的不断进步,综采工作面中应用支架控制、机巷泵站远程控制、一键启停地面调度监控等系统,实现了理想的效果,能够预见的是煤矿综采中会逐步应用围岩支架耦合控制、煤流系统智能化等更多智能化技术。
为此,本文首先分析了煤矿综采工作面智能化技术的应用,并探讨了智能化技术的发展,以供参考。
关键词:综采工作面;智能化技术;应用发展引言目前,我国在进行煤矿综采工作的过程中,运用远程管控采煤技术及智能无人采煤技术是最为广泛的,这两种智能开采技术对于提高整个煤矿开采的效率都有着非常重要的作用。
但每个设备系统都有着不同的操作方式,这对于人工的消耗量也是非常大的。
1 煤矿综采工作面智能化技术的应用1.1 煤矿综采工作面自动取直以及采煤机位置监测技术在不间断往前推进综采工作面时,为了保障液压支架和刮板运输机整体受力状态的良好,需要保障工作面呈现为直线状态,并且跟巷道方向呈现为正交状态,这就要求应用地理信息系统需获得准确的采煤机位置信息,并且及时把控采煤机的运行参数信息,确保采煤机的自动导航功能实现,以及应用截割模型向工作面液压支架电液控制系统中传送采煤机截割参数,确保液压支架、刮板输送机、采煤机的联动。
纵观当今“三机”智能化联动的现状而言,较多地选用了惯性导航系统,这样的导航系统具备较高的整体精度,然而,在实际应用时由于存在长时累计误差,造成其难以实现采煤机导航的具体要求,因此在具体应用时应全面补偿测量系统误差。
当前时期,结合航位推算、有效应用里程表实施补偿,这是实现理想误差补偿方法的主导方式,纵观实际应用现状而言,比较有效的手段是闭合路径算法,在应用该算法的情况下,其恒定条件是采煤机截深,在进行补偿的基础上能够实现理想的误差补偿效果。
煤矿液压支架电液控制系统及应用环境探析摘要:在煤矿生产中,采用煤矿液压支架电液控制系统,不仅提高煤矿企业的生产效率,也可以确保工人在煤矿开采中的安全性,其实现了煤矿生产自动化水平,因此,本文对煤矿液压支架电液控制系统及应用环境进行分析探讨,使人们对煤矿液压支架电液控制系统在煤矿开开采中的应用有一定的了解。
关键词:煤矿液压支架电液控制系统应用环境煤矿液压支架电液控制系统的应用,改变了传统的人工采煤机械化生产方式,实现了自动化的采煤控制系统,分析煤矿液压支架电液控制系统的应用现状和功能,进而对煤矿液压支架电液控制系统的应用环境进行探讨。
一、煤矿液压支架电液控制系统现状分析随着科技技术的不断发展,大多数企业都在进行煤矿液压支架电液控制系统的自主研发,液压支架电液控制系统在部分煤矿企业中得到广泛应用,其主要是利用嵌入式技术、CPU产品来进行开发设计的,具有控制功能强、电路容量大、处理速度快的优点。
但是,当前我国煤矿生产自动化控制系统主要依赖于国外进口产品,液压支架电液控制系统主要是通过在支架上安装控制器和压力传感器来实现支架单个功能的控制,为了实现自动化的控制系统,煤矿企业应加大液压支架电液控制系统的自主研发,使设计的产品性能达到国外同类产品的设计水平。
二、煤矿液压支架控制系统的工作原理和功能煤矿液压支架电液控制系统主要由支架控制器、数据转换器、电源箱、压力传感器和耦合器等组成,其中,支架控制器是液压支架电液控制系统的核心,具有安全可靠和自动化控制的特点。
液压支架电液控制系统的工作原理是:利用总线技术将所有支架控制器构成一个通信网络系统,通过内嵌操作系统来实现各项任务的管理和实时调度,并对电液阀发出控制信号,使工作面支架实现自动化控制的目的,而工作面支架电液控制系统的网络管理主要是利用网络变换器来完成的,具有管理工作面数据和系统集中监测监控的功能,主控计算机通过利用煤矿井下的交换机将电液控制系统数据传入到地面计算机,从而完成对井下数据监测、分析和网络发布的功能。
简析煤矿综采液压支架电液控制系统的应用0引言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。
1电液控制系统的发展概况自电液控制系统20世纪80年代问世以来,受到各国煤矿的关注。
目前,德国多数综采工作面已经使用了电液控制系统。
在美国、英国、澳大利亚、波兰也得到广泛应用。
20世纪90年代末期在我国神华集团大柳塔矿采用第1套德国DBT生产的电液控制系统以来,先后有5套系统在我国投入使用。
由煤炭科学研究总院(天地科技股份有限公司)与德国玛珂系统分析与开发公司共同提供的第1套综采放顶煤液压支架电液控制系统,代表了当前电液控制系统发展的最新水平。
该系统在兖州兴隆庄煤矿井下正式运行,成为我国及世界综采放顶煤第1套利用电液控制系统的工作面。
多年来困扰综采液压支架电液控制系统在中国推广使用的一个主要问题就是价格问题。
为进一步降低成本,煤炭科学研究总院(天地科技股份有限公司)与德国玛珂系统分析与开发有限公司在北京成立了合资经营公司,即天地玛珂电液控制系统有限公司。
该公司采用德国玛珂公司电液控制系统的关键技术,大部分元件在中国生产,由德中双方技术人员提供高质量的技术服务。
天地科技股份有限公司是煤炭科学研究总院转制的专业从事煤炭科技开发与装备生产的大型科技企业。
具有几十年从事煤炭科技开发和装备生产的经验。
具有一批高水平的专家和技术队伍。
德国玛珂系统分析与开发公司是专业从事液压支架电液控制系统开发和装备生产的公司。
20多年来该公司开发的系统在德国煤矿的市场占有率达70%以上,同时远销美国、英国、波兰、俄罗斯等国家。
综采液压支架电液控制系统的应用【摘要】液压支架电液控制系统集液压、机械、计算机、网络通讯及电子等技术于一身,具有含量高、难度大的特点,是一项用于煤矿井下的高新技术产品,是目前液压支架最先进的一种控制方式。
本文主要从三方面对综采液压支架电液控制系统的应用进行探讨,即综采支架电液控制系统的结构与原理、综采支架电液控制系统功能以及综采支架电液控制系统的应用效果。
【关键词】综采;液压支架;电液控制系统液压支架电液控制系统集液压、机械、计算机、网络通讯及电子等技术于一身,是一项用于煤矿井下的高新技术产品。
液压支架的应用使煤矿井下的采煤由人工劳动向机械化生产转变,液压支架控制系统不仅对液压支架的动作进行自动的控制,而且还是实现了远程或者是邻架对于液压支架的控制,对工作面液压支架实时进行监控,完成了液压支架与采煤设备的完美配合,有助于实现高效采煤。
液压支架电液控制系统是以通信网络作为基础,在煤矿综采面中进行运用,实现了综采面的自动化控制,有助于改善井下的工作条件,不断提高煤炭的生产效率,更好的实现高产、高效、安全生产的目的。
1 综采支架电液控制系统的结构与原理1.1 综采支架电液控制系统的结构支架电液控制系统结构有很多部分组成,包括人机操作面、行程传感器、支架控制器、压力传感器、红外传感器、连接器、电源箱、网络变换器,地面计算机等组成的。
综采支架电液控制系统分为支架控制系统、工作面通信系统以及采煤机位置检测系统这三个部分。
支架控制系统是支架电液控制系统的基础,网络通信系统以及采煤机位置检测系统是则是辅助手段。
支架控制系统是通过支架的动作和传感器信息的采集,并且根据采煤机位置检测系统所提供采煤机的位置信息,实现的支架跟机的自动控制。
再者,工作面通信系统主要是为支架控制系统提供出通信网络服务,对支架控制系统的通信网路进行检测,测试其是否在正常的工作。
1.2 综采支架电液控制系统的工作原理支架电液控制系统中,最小的单元是支架控制单元。
电液控制系统在煤矿综采液压支架的应用摘要: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。
煤矿综采工作面液压支架电液控制技术的发展及应用发表时间:2020-05-28T06:20:47.105Z 来源:《防护工程》2020年4期作者:冯龙龙[导读] 于综采工作面而言,液压支架中的电液控制象征着其自动化技术,且在提升生产效率、安全生产方面,发挥着无可替代的作用,能很好地促进自动化采煤。
在相关政策激励的背景下,伴随智能技术、高信息化科技的快速进步,自动化高端装备也发展得越来越快。
冯龙龙陕煤集团神南产业发展有限公司陕西省神木市 719300摘要:于综采工作面而言,液压支架中的电液控制象征着其自动化技术,且在提升生产效率、安全生产方面,发挥着无可替代的作用,能很好地促进自动化采煤。
在相关政策激励的背景下,伴随智能技术、高信息化科技的快速进步,自动化高端装备也发展得越来越快。
所以,综采工作面也定会顺应科技发展的基本规律,越来越智能化、自动化、信息化,进一步优化无人自动化的电液控制,以此来促进综采设备的快速发展。
关键词:煤矿综采工作面;液压支架电液控制技术;发展及应用引言:作为国内很重要的一种能源,煤炭资源在经济发展中发挥了很重要的作用。
而在煤矿矿山开采中,综采工作面属于重中之重,是提升开采效率及其质量的关键所在。
伴随现代科技的快速发展,推动了综采工作面中先进自动化技术的应用发展,在基于对社会资源需求量满足的条件下,促进了煤矿业的进一步发展。
而在液压支架中,多采用以电液控制为核心的自动控制装置。
1 液压支架下的电液控制在工作面的控制中,液压支架下的电液控制环节十分关键。
在电液控体系中,拥有诸多工作方式,如成组动作、全自动、邻架操作等。
现阶段,这项技术已基本发展成熟,令液压支架可以与采煤机联动,并且实现了远程控制,能达到生产的安全与可靠要求。
在当今世界上,以有PM32型、PM4型、RS20等为电液控制器的主流。
我国研发出的SAC型的电液控制体系,很好地突破了国外企业长期垄断我国技术和市场的封锁。
其实每架支架通常需要10个以上的动作功能,来形成全套化的循环程序。
自动化控制• Automatic Control126 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】综采液压支架 电液控制 系统技术液压支架安装移动中基本移架速度对综合工作面生产具有较大限制作用,液压支架电液控制系统应用能全面提升煤矿生产效率。
支架电液控制系统就是将计算机控制技术、电子技术、液压技术进行融合,逐步形成综合性应用技术。
在新时期煤矿生产开发过程中支架电液控制系统是重要应用标志,我国自主研发的综采液压支架安装电液控制系统技术文/王思威支架电液控制系统近年来发展较快,电液控制系统开始发展完善。
1 综采液压支架电液控制系统组成与运行原理在支架电液控制系统组成中,构成内容较多,主要有人机操作界面、行程传感器、压力传感器、支架控制器、红外传感器、电源箱、连接器、主阀、网络变化器、计算机、数据转换器、地面计算机等,如图1所示。
在支架电液控制系统中最小组成单元就是支架控制单元,主要是以支架控制器为基本组成核心,其中主要是融入了自动控制装置中重要应用环节,分别是传感器检测以及动作执行环节。
支架控制器中装有相应软件以及操作系统,技术人员通过按键实施相应命令,通过此支架动作以及相应工况监控采集。
工作面支架属于一个完整整体,通过电液控制能提升其应用功能,比如操作更为便捷,能确保支架控制实现自动化运转,提升安全保障作用,促使各个支架之间进行有效协调运转,发挥出支架控制器互联作用。
将工作面中各个支架控制器进行连接,组成更为完整的通信网络系统。
发挥总线技术应用价值,对控制器之间数据有效传递。
发挥嵌入式操作系统任务管理作用与实时调度作用,促使电液控制系统应用功能可以全面提升。
建立采煤机位置检测应用装置,对采煤机进行精确化定位,保障工作面支架能稳定跟随,实施自动化控制。
在综采支架电液控制系统网络管理中发挥出网络变换器应用作用,对工作面中相应数据进行管理,数据转换器将工作面中具体情况传递到巷道主控计算机中,能实现综合监控管理。
煤矿综采工作面液压支架电液控制技术的发展及应用
发表时间:2019-05-20T10:54:30.377Z 来源:《防护工程》2019年第3期作者:高国雄[导读] 在煤矿综采工作面中,液压支架的电液控制是实现综采工作面全自动控制的关键。
陕煤集团神南产业发展有限公司陕西省神木市 719300
摘要:在煤矿综采工作面中,液压支架的电液控制是实现综采工作面全自动控制的关键。
液压支架电液控制技术的应用,实现了对煤矿综采工作面的自动控制,并能有效地降低综采工作面的振动,提高工作效率,改善劳动条件,也能更好地促进安全生产。
关键词:煤矿综采工作面;液压支架;电液控制技术;应用
前言
液压支架电液控制系统是现阶段煤矿作业中最为先进的一种支护设备控制方式,其融合了液压、电子、网络通信、计算机以及机械等多种技术,既能提高开采效率,又能保障作业安全。
1液压支架电液系统简析
液压支架电控部分主要分为电源、传感器、支架控制器、监控主机、人机操作界面、电磁先导阀、连接器、过滤元件、辅助器和主阀等多个部分,电源箱均设置电源耦合器,负责向支架单元提供电力支持。
在液压支架构成中,每个控制单元都分为传感器、控制电缆、人机操作界面、电磁组阀、辅助缆、主控制阀组以及支架控制器等多个部分。
系统结构中,支架控制器均经由电缆连接为一个整体网络,不同支架器之间的通信模式均为全双工串行通信,通过CAN总线通信确保综采数据信息的整理与传递。
此外,巷道主机主要用于远程监控液压支架和综采工作面其他相关设备工况。
2支架配备电液控制系统的优势
2.1实现矿压监测预警
采用液压控制系统后可以实现工作面回采过程中顶板压力、支架工作阻力等矿山压力变化情况的实时数据监测、分析,有利于实现提高回采安全性、高产高效的目的。
由于布满工作面的液压支架立柱上安设有压力传感器,井下获取的支架压力具有较高的实用价值,可以根据数据开展更有针对性的矿压监测和顶板灾害预防工作。
2.2瓦斯事故预防
矿井瓦斯严重危险井下安全生产,利用液压支架的电液控制系统可以实现对回采工作面瓦斯浓度的全覆盖监测,特别是对采煤机回采割煤期间的瓦斯浓度进行监测,对瓦斯事故进行预警。
电液控制系统通过各种传感器的布设可以方便的实现对工作面参数的监测,通过在控制系统中安设相关传感器可以监测与瓦斯突出有关的煤体温度、特定震动频率,电磁辐射强度、根据相关指数变化情况及设定的瓦斯突出预警模型,实现对瓦斯突出的预警能力,预防事故的发生,减少事故造成的人员伤亡和财产损失。
但是由于导致瓦斯突出是一个复杂的动力过程,其机理尚未清晰,同时瓦斯突出预警理论也不成熟,导致对瓦斯突出的预警难以做到普遍适用。
2.3实现工作面自动找平
综采工作面三直二平时保证回采工作高效安全进行的基础,可以利用电液控制系统中的位移传感器、应力传感器、超声测距装置、激光传感器等参数信息,准确判断出各个液压支架之间的位置关系、液压支架与刮板输送机、煤壁之间的位置关系,通过中央控制系统进行分析,进而合理确定推溜、移架距离,从而实现液压支架、刮板输送机、煤壁三者之间的校准。
工作面顶底板找平功能的实现得益于在电液控制系统中布设角度传感器,原理与前者相似,但由于受到传感器安设及监测数据精度原因,工作面自动找平功能还不够完善。
2.4实现液压支架、采煤机、刮板输送机三机联动
液压支架、采煤机、刮板输送机三机联动功能的实现得益于液压支架的自动控制功能。
电液控制系统中的红外传感器探测到采煤机的具体位置,通过支架控制器将位置信息传递给井下中央控制器,中央控制器通过内部处理程序结合红外传感器的位置信息,自行发出相关控制指令,支架控制器接收到指令后完成相关操作。
例如:液压支架在采煤机前后自行完成收护帮顶工作,在采煤机完成割煤工作后,液压支架自动完成移架,推溜、喷雾降尘等工作。
操作人员只需要在控制主机上完成相关参数的设定,验算无误后,剩余的工作均可由计算机操控完成,实现液压支架自动化工作,提升生产效率,减少工作面现场工作人员数量。
但是由于端头要割三角煤,在实际运用中端头的20架支架上安设了自动屏蔽保护装置,即端头的20架支架不受中央控制机移架指令的控制,需要1名支架工进行拉架工作。
3电液控制液压支架应用
3.1系统工作原理及构成
电液控制系统主要是由支架控制结构单元(传感器及电磁阀),控制主机、AC电源及CAN总线网等部分组成,支架控制器通讯的传输选取422方式,整个系统的通讯网络选用CAN总线形式布置,通过CAN总线网络井下电液控制主机可以与支架电液控制系统进行联通,接受来至于液压支架上布置的瓦斯、倾角、位移、红外等传感器探测的液压支架工作状态、采煤机及刮板输送机位置。
3.2电液系统在综采面应用情况
①工作面电液系统概况
山西某矿41502综采工作面开采15号煤层,工作面平均埋藏深度为624m,煤层平均倾角为5°,平均煤厚2.5m,采用综合机械化采煤方法进行回采,全部垮落法管理顶板,41502综采工作面是该矿首个采用电液控制系统工作面,工作面设计的走向长度为2600m,斜长设计180m,41502综采工作面从去年8月份投产,累计推进进尺达到1660m,月平均原煤产量达到12万t,电液控制系统在工作面高效回采中起到了明显的推进作用。
②电液控制系统应用情况分析
A.实现矿压的自动监测。
采用电液控制系统可以实现对回采工作面液压支架工作阻力的自动测量监测,有利于实现对顶板来压的有效预测和预防,达到高产高效的目的。
在液压支架上按着应力传感器,并通过CAN总线传输到井下控制主机,可以取得较为真实,可靠的监测数据,为有针对性的矿压监测和顶板灾害预防工作提供切实数据支撑。
B.瓦斯事故预防。
瓦斯严重影响矿井安全生产,瓦斯事故在我国时有发生,利用布置在液压支架电液控制系统上的瓦斯传感器,可以实现对整个回采工作面瓦斯浓度进行全覆盖测量,预警。
特别是在采煤机进行回采时,由于落煤瓦斯涌出量较大,可以实现对瓦斯浓度的实时监测,记录,保证回采工作的安全进行。
C.实现工作面自动找平。
工作面三直二平是回采工作高效开展的基础,利用电液系统中的位移、应力等传感器,准备判断出各液压之间的相对位置,液压支架与采煤机、刮板机之间的位置关系,通过控制主机合理的确定推溜,移架时机及距离,实现刮板机、液压支架及煤壁之间的合理位置,保证液压支架、刮板输送机和煤壁的平直。
由于电液控制系统中布设有角度传感器,可以实现对工作面顶底板自动找平功能,但是由于传感器安设角度、位置及实时监测数据精度原因,工作面自动找平功能实现还需要进一步完善。
D.实现三机联动。
液压支架的自动控制功能是液压支架、采煤机、刮板输送机三机联动功能得以实现的基础,在电液控制系统中安设的红外传感器可以探测出采煤机的位置信息,通过CAN总线网络实现中央控制器对液压支架及采煤机位置的控制,实现液压支架自动移架,实现三机联动。
如:液压支架在采煤机前后自行完成收护帮顶工作,在采煤机完成割煤工作后,液压支架自动完成移架,推溜、喷雾降尘等工作。
井下工作人员只需要首先设定相关的参数,剩余的工作均可以由计算机辅助完成,实现液压支架自动化工作,提升生产效率,减少工作面现场工作人员数量。
结束语
在煤矿综采工作面中,液压支架是极为重要的一种设备,其电液控制技术也在很大程度上影响煤矿作业效率和生产安全性。
为了跳出高价格高成本的现状,改善国内矿井应用适应性较差这一局面,深入研究分析并优化煤矿综采液压支架电液控制系统是极为必要的。
随着相关设计领域的逐步深入与国产开发系统的普遍应用,相信煤矿作业安全生产水平也会随之提升。
参考文献:
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