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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。根据工作面的高产目的，不重叠的最长程序

串，必须在10～12s做完，以确保高产采煤机工作面具备6m／min的割煤速度，各种新型牵引速度详见表1。在液压支架中，自动跟踪控制采

煤机，可以利用红外线光源来实现，又或通过工作面上的里程表，通过微处理机来完成指令显示、控制。

表1新采煤机的各种牵引速度

2自动控制调高、调科

在开采中，工作面要求采煤机，按照煤层顶底板的情况，来自动对滚筒进行调高，并适当调斜机身。其中自动调高属于自动化技术中

的关键点。现阶段，主要渠道有：第一，γ射线煤岩自然分界传感器，包括70000、MADIS系统，现已广泛应用在单滚筒机中；第二，位置

摇臂传感器、记忆修正体系；第三，摇臂振动、齿力传感、噪音检测体系。在调斜机身上，能结合滚筒调高，借助机身倾斜仪中的传感

器，来监控油缸电液调节阀，进而将横向机身倾角调正。若能自动、有效、灵敏地调高，则常常可以省略机身调斜步骤。目前，以上体系

有的依然在开发试验中，其中的信号选择、传感元件的可靠度、精度控制环节很关键。此外，还应注意信号传输的调制、处理显示、闭环

控制、响应等。

3自动调直工作面

在推进长壁工作面的过程中，应控制煤壁在一条直线上，来确保采煤机正常运输、可靠管理支架顶板，这于非自动化类型的综采面也

相当重要。很早以前，英德均有试着通过多点记录器，来测量、管理推进工作面的度。目前，英国很多公司有专门研发一种超声波测量体

系，也即在支架立柱、溜槽挡板中，分别安装超声波下的发射、接收机器，利用信号传输来实现放大调制，通过倾斜机身，来测工作面的

实际倾角。在计算机中，通过输入处理数据，能够显示工作面的整体平直度，从而反馈支架推移、滚筒调高行程，来自动控制工作面的实

际平直度。

4联动一体化机组

在工作面上，集运精机、采煤机、支架等于一体，来实现自动化采煤。AK－3类型的机组就利用了这种构思，而螺旋钻采煤也属于这

种尝试等。目前，这属于一个很重要的发展方向，具有很广阔的发展前景。其实在液压支架中，很早即出现了电液控制，但一直到电子、

微处理机方面的技术推广运用后，方才有重大突破，并且发展成为综采工作的新型面装备之一。现阶段