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摘要：液压支架作为煤矿机械化开采的重要支护设备，当前在煤矿的应用较为广泛。近年来，我国电子计算机技术、自动化控制技术快速发展起来，采煤设备正朝向自动化趋势发展，因此液压支架电液控制系统投入使用。本文主要对煤矿开采液压支架电液控制系统原理及其应用等进行具体分析与阐述。
关键词：煤矿；液压支架；电液控制系统；原理；应用
引言
在煤矿的机械化生产中，液压支架是常用的机械设备，而液压支架的电液控制系统是目前最可靠、最先进的控制技术，被广泛的应用在各类大中型煤矿的综采系统当中。电液控制系统集合了多个领域的控制技术，如计算机应用技术、自动化控制技术、CAN总线技术、传感器技术、机械电气技术等，是一种典型的多学科交叉的研究成果。目前我国电液控制技术进步飞速，相关的技术原理及应用技术基本成熟。
1煤矿液压支架电液系统概述
1.1煤矿液压支架电液控制原理
液压支架电液控制系统包含的三个主要部件，即支架控制器、主机和本安网络，其中每个部件又包含子部件。如支架控制器包括控制器、传感器、电磁先导阀和主控阀；本安网络主要由CAN总线和自动化令牌环网构成；主机包括井上控制主机和井下控制主机两部分，根据性能需求和适用场合特点可选用不同型号的工控机等。图1给出了该类型系统的主要构成图。
图1液压支架电液控制系统结构图
由压力传感器进行实时采样，将监测到的数据传输至支架控制器，随后由支架控制器通过CAN总线网络将数据传输至井下控制主机，由井下主机通过令牌环网将该数据传输至井上主机，数据在此处得到分析和计算，并得出相应的控制指令，再将此指令反向传输至井下控制主机，由其完成对电磁阀的及时调控。
1.2各模块功能的设计与实现
液压支架电液控制系统采用信息化技术，将以往根据经验判断、依赖人工操作的繁琐控制过程转变为全部由计算机根据采样数据进行及时分析和实时控制，从而大幅度的提高了控制精度和响应速度。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电液控主机，电液控主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，实现对液压支架的精细化控制，下面对各个部件的实现功能进行分析。
1.2.1支架控制器功能实现
液压支架是煤矿井下综采工作面上使用的重要设备，其作用就是对液压支架进行就地操作。每个液压支架都有独立的液压系统，通过支架控制器上邻架控制按钮，实现对邻架的动作控制，合理选择选择邻架控制方式。目前，在液压支架控制过程中，相关单位研发了一种由单线CAN总线构成的支架控制器，在支架控制器通讯中使用标准、成熟的CAN总线技术。使用单条线路可以实现支架控制器的通讯回路，可以使用4芯电缆实现两个独立的通讯回路，通讯电路要支持支架控制器之间的数据通讯，实现邻架间点对点的通讯，成组支架控制器通讯、远程支架的通讯和广播等多种通讯方式，实现支架的邻架控制、成组控制、广播和远程监控主机的数据传输。
1.2.2电液控主机功能实现
电液控主机系统主要是由硬件系统和软件系统组成的。两个分系统中都包括井上部分和井下部分。其中，硬件系统的井上部分是主机，包括：井上电液控主机、自动化集成主机、数据库服务器、井上交换机；软件系统的井上部分包括与硬件相匹配的软件系统。电液控主机的功能主要是依靠软件来实现的，硬件只是为功能的实现提供了可靠的平台。如，在特殊的煤矿环境下，选用嵌入式的Linux操作系统，并按要求对其内核进行裁减，保留所需要的系统模块，重新定制文件系统，能够实现工作面液压支架的控制目标。此外，电液控制主机功能的实现，能够对工作面的液压支架进行有效监控，对其工作参数进行控制，可以及时发现工作面开采、掘进存在的问题，发现煤矿开采流程中存在的问题，实现了煤矿的预警管理。因此，电液控主机功能的实现，对液压支架电液控制系统的应用提供了可靠的技术分析。
2煤矿开采液压支架电液控制系统的应用分析
2.1液压支架电液控制对乳化液的要求
第一，乳化液选型要求。一些煤矿企业在选型时，需要注意的是，产品有无国家检测部门颁发的检测报告和煤矿安全标志证书。
第二，乳化液配置。乳化液混合采用水的质量，对乳化液的质量有至关重要的影响。乳化液必须按照所规定的比例配制，并用检测仪对液体的配比进行检查。低浓度乳化液（2到5％）的质量，非常重要的就是取决于水的质量。所以乳化液所用水的质量一定要符合MT76-2002标准，所用水必须不含固体或液体的污染物；水的PH值在7到9.5之间；固体颗粒物在1mg/L以下。
2.2提高劳动生产效率
在煤矿开采过程中，大部分的开采活动都属于井下开采工作，工作环境恶劣、且危险性大，就要求企业在煤矿开采中，使用灵敏度较高的设备及管理系统，保证系统在运行过程中能够及时反馈矿井环境的变化，降低安全事故的发生。液压支架电液控制系统在煤矿开采中的应用，能够提高采矿效率，同时，也能够及时反馈矿井参数的变化情况，合理调整采煤工序及工艺。尤其在较薄煤层的工作面中，电液控制系统可以实现自动移架与跟机定量推溜过程；在工作面的顺槽推动远程控制，实现井下无人作业，改善井下工人的劳动条件。
2.3煤矿液压支架电液控制系统发展前景
就目前来说，我国的煤矿液压支架电液控制系统可适合中厚煤层一次采全高、厚与特厚煤层分层开采及放顶煤开采、薄煤层开采和倾斜煤层开采工艺的综采技术装备，为一些矿井集约化生产提供了可靠的技术保障。而作为煤炭企业建设高产、高效、安全采煤的这个系统已是采煤机械化不可或缺的关键设备，不管是近期还是将来，我认为其市场前景应该是很好的。
结束语
在煤矿企业发展过程中，电液控制系统对煤矿开采工作的开展有着重要作用。为了保证电液系统的稳定运行，煤矿企业在开采过程中，应对电液控制系统的功能、原理及设备进行充分地的了解，保证电液控制系统在运行过程中不会出现运行故障。另外，在系统故障发生时，可以利用专业知识进行解决，降低系统运行故障带来的安全事故。
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