張月常

（新疆烏魯木齊市達坂城區(qū)艾維爾溝焦煤集團1930煤礦 新疆烏魯木齊市 830025）

摘要: 為了減輕煤礦開采的壓力，很多行業(yè)開始在開采技術上進行創(chuàng)新調(diào)整，以此來提高煤礦開采的效率液壓支架電液控制系統(tǒng)則是在這種背景下研究而來，其改變了傳統(tǒng)開采模式中的弊端，能夠大大促進煤礦開采的效率，為煤礦經(jīng)濟的發(fā)展起到了促進作用。文章重點分析了煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)的相關問題。

關鍵詞: 煤礦開采;液壓支架;電液控制系統(tǒng)

引言

一般的煤礦開采在實際操作環(huán)節(jié)中存在著很多問題，施工環(huán)節(jié)中的問題，增加了煤礦開采的難度，同時也嚴重影響煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益。液壓支架電液控制系統(tǒng)在煤礦開采環(huán)節(jié)中的應用，能夠?qū)鹘y(tǒng)的采煤中所涉及的機械技術、液壓技術、計算機技術結合起來，創(chuàng)建出一種特殊化的開采模式，保障煤礦開采的高質(zhì)量、現(xiàn)代化。

1液壓支架電液控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

液壓支架電液控制系統(tǒng)主要由傳感器、單片機等電子裝置與液壓回路控制部件組成，能夠根據(jù)生產(chǎn)實際需要來對液壓支架進行控制，完成降架、升架、拉架、推移前部輸送機、收護幫板以及拉后部輸機等自動化操作，進而可以提高與高效采煤機的匹配度，加快煤礦開采效率。通過此種控制系統(tǒng)的應用，能夠有效解放勞動力，降低工人勞動強度，優(yōu)化勞動環(huán)境，改善煤礦企業(yè)傳統(tǒng)人員流失大的情況。系統(tǒng)的應用可以實現(xiàn)多架同時推輸送機并能定量推進，使輸送機彎曲速度降低，以免中部槽連接處產(chǎn)生過大應力，進而可以延長設備使用年限。現(xiàn)在我國已經(jīng)對液壓支架電液控制系統(tǒng)開展了更廣泛與深入的研究，但是此種系統(tǒng)在煤礦開采中并沒有全面普及，在應用上仍存在一定的局限性，例如基本零部件材料與加工方面、系統(tǒng)研發(fā)成本、電液控制系統(tǒng)管理以及系統(tǒng)普及程度等。目前，液壓支架電液控制系統(tǒng)的應用，主要就是降低煤礦開采工作強度，提高開采安全性，能夠在降低成本預算的基礎上提高開采效率，對促進煤礦開采企業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

2液壓支架電液控制系統(tǒng)簡析

2.1硬件部分

2.1.1輸入信號的硬件電路設計在液壓支架電液控制系統(tǒng)的硬件設計中，輸人信號的硬件電路設計是重點內(nèi)容。只有輸入信號的電路系統(tǒng)功能完好，控制系統(tǒng)才能夠在對最短時間內(nèi)接收到作業(yè)信息，并且做出相應反映。在本文中煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)中，輸入信號的電路中，主要包含了急停信號、閉鎖信號、接近開關和是保護4種開關量輸入信號。這些不同的開關量的功能不同，急停和閉鎖主要是由控制器前面板上的按鈕進行控制，當按鈕按下時，輸出0V的低電平。當采煤工作面出現(xiàn)故障時，或者是處于緊急情況時，系統(tǒng)中的急停后者是閉鎖將會自動被激活。

2.1.2輸出信號的設計

在輸出信號端的設計中，控制設備CPU輸出信號，該信號被傳輸?shù)诫娖睫D(zhuǎn)換電路上。接下來系統(tǒng)中的上拉電路將會驅(qū)動控制電路輸出信號，進而電磁先導閥開啟。一般情況下，電磁先導閥開始工作時，瞬間電流能夠達到160mA，當電流穩(wěn)定之后，實際電流就會下降到65mA左右，而CPU的實際輸出信號高電平則被設置為3.3V。為了保障系統(tǒng)的電磁先導閥組能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定且可靠的工作，其主控CPU采用電平控制方式。

2.1.3通信接口的硬件設計

電液控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)中，通信接口的硬件設計中，采用兩種不同的接口形式，分別為SPI和RS485兩種。一般情況下，支架控制器內(nèi)部中，為了保障系統(tǒng)的安全，需要采用SP通信接口方式。然而在液壓支架控制器之間，或者是在支架控制器與端頭控制器之間，需要采用RS485通信接口方式，經(jīng)過實驗證明，這兩種不同的接口通信方式在實際應用中能夠保障電液支架動作控制及時準確。

2.2軟件部分

2.2.1輸入輸出開關量的軟件設計

在本文所研究的液壓支架電液控制系統(tǒng)軟件分析中，涉及了四個開關輸入信號，分別為急停、閉鎖、接近開關、保護。在C51單片機的中斷系統(tǒng)設計中，存在著這樣的一個規(guī)律，那就是單片機的外部中斷系統(tǒng)中斷信號的優(yōu)先級最高，對于信號所做出來的響應速度最快。基于這樣的道理，在煤礦開采液壓支架電液控制系統(tǒng)軟件設計環(huán)節(jié)中，為了保障系統(tǒng)能夠在設備出現(xiàn)故障的第一時間做出反應，在本設計中，也將該四個開關量輸入信號分配到外部中斷口當中，并且將系統(tǒng)按鈕設置在控制器的前面板上。

2.2.2 A/D信號轉(zhuǎn)換軟件設計

以STC12C56系列的單片機為例進行分析，該類型的單片機自帶A/D轉(zhuǎn)換、EEPRON功能。一般情況下AD精度位數(shù)為10，帶有8個通道，在實際的速度轉(zhuǎn)換上比較迅速，都能夠?qū)崿F(xiàn)100kHz以上。在這樣性能下的AD，其自帶功能比較多，具有系統(tǒng)溫度檢測、電池電壓檢測、光線檢測以及頻譜檢測等諸多功能。良好的AD功能能夠?qū)嶋H照明環(huán)節(jié)中的溫度進行檢測，通過光敏效應分析出系統(tǒng)溫度情況。當溫度過高時，能夠直接向系統(tǒng)發(fā)出警報。在井下作業(yè)的視頻信息和音頻信息被采集到之后，需要根據(jù)音頻信息和視頻信息進行井下環(huán)境分析。在井下環(huán)境分析中，能夠利用井下紅外視頻影像分析出井下溫度，并且從音頻信息的數(shù)據(jù)分析中，得出井下深度、巷道的粗糙程度等。

3煤礦開采中應用效果

3.1提高生產(chǎn)效率

隨著煤礦開采行業(yè)的快速發(fā)展，更多的企業(yè)將液壓支架電液控制系統(tǒng)應月的煤礦開采中，通過應用以子控制系統(tǒng)的方式實現(xiàn)對各設備的管理，提高了不同種類設備的運行效率。例如，系統(tǒng)在薄煤層刨煤機工作面操作中的應用，電液控制系統(tǒng)能夠有效加快彼此構建之間的搭配運行。另外，系統(tǒng)對工作順槽的遠程控制，可以提高井下工作人員對設備操作的順暢性，降低了薄煤層自動化開采存在的安全威脅，可以通過對開采環(huán)境的優(yōu)化，在整體上提高開采的有效性。

3.2提高設備運行有效性

以煤礦開采企業(yè)性能檢測結果為依據(jù)進行分析，液壓支架電液控制系統(tǒng)在煤礦開采中的應用，與人工操作效率相比所需時間更少，并且在性能應用上具有更大的優(yōu)勢，與設備運行的協(xié)調(diào)性更高，能夠有效避免運行故障的發(fā)生。電液控制系統(tǒng)主要為多種新型技術融合而成，可以通過計算機技術對采煤工序進行更為合理的安排，提高每個工序之前的協(xié)調(diào)性，并且以最小的代價來獲得最大的設備運行效率，最大程度上發(fā)揮各類設備的運行潛力，降低生產(chǎn)成本。

3.3提高技術水平

市場技術化發(fā)展，決定了煤礦開采以技術為重點的研究方向，在煤礦開采行業(yè)中，一個新型控制系統(tǒng)的應用，能夠帶動整個行業(yè)的發(fā)展。液壓支架電液控制系統(tǒng)在煤礦開采中的應用，對維護生產(chǎn)安全起到了積極的促進作用，能夠有效提高工作面液壓之間支撐力。另外，電液控制系統(tǒng)以控制子控制系統(tǒng)的方式不但可以有效提高對各設備的控制，同時也能對整個開采流程中各設備運行狀態(tài)進行監(jiān)控，通過對其性能的控制以及監(jiān)測，為后期設備維修養(yǎng)護工作提供更多幫助，對提高煤礦開采綜合效益具有重要意義。

3.4降低生產(chǎn)成本

任何企業(yè)經(jīng)營的目的都是獲取更多的經(jīng)濟效益，而生產(chǎn)成本是影響最終獲益的主要影響因素，通過對生產(chǎn)成本的有效控制，對提高企業(yè)經(jīng)濟效益具有重要意義。電液控制系統(tǒng)在煤礦開采中的應用，能夠滿足開采的各項要求，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時提高開采效率。另外，在大量煤礦生產(chǎn)中，電液控制系統(tǒng)應用過程中能夠?qū)ψ陨磉M行適當?shù)恼{(diào)整，例如對生產(chǎn)材料、生產(chǎn)方式以及生產(chǎn)設備等方面進行優(yōu)化，選擇經(jīng)濟性最高的生產(chǎn)模式，節(jié)約各項能源消耗，降低煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本。

結束語

液壓支架電液控制系統(tǒng)在煤礦開采過程中能夠發(fā)揮出巨大的作用，給煤礦生產(chǎn)帶來很大的優(yōu)越性。其不僅能加快設備的運行效率，還能提高煤礦開采產(chǎn)量，降低企業(yè)的成本投資，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟價值。

參考文獻

[1]王學云.探究煤礦開采業(yè)中的液壓支架電液控制系統(tǒng)運用[J].現(xiàn)代煤礦，2009，14(7):55-56.

[2]張德生.論液壓支架電液控制系統(tǒng)性能的前提[J].科技創(chuàng)新導報，2008，16(10):31-32.