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(shù)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(guān)問題。

關(guān)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(yán)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(yīng)用，能夠?qū)鹘y(tǒng)的采煤中所涉及的機械技術(shù)、液壓技術(shù)、計算機技術(shù)結(jié)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(yīng)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(yīng)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(yīng)力，進而可以延長設(shè)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(yīng)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(yīng)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(yù)算的基礎(chǔ)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(shè)計在液壓支架電液控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計中，輸人信號的硬件電路設(shè)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(yīng)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(guān)和是保護4種開關(guān)量輸入信號。這些不同的開關(guān)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(dāng)按鈕按下時，輸出0V的低電平。當(dāng)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(shè)計

在輸出信號端的設(shè)計中，控制設(shè)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(dǎo)閥開啟。一般情況下，電磁先導(dǎo)閥開始工作時，瞬間電流能夠達到160mA，當(dāng)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(shè)置為3.3V。為了保障系統(tǒng)的電磁先導(dǎo)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(shè)計

電液控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)中，通信接口的硬件設(shè)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(yīng)用中能夠保障電液支架動作控制及時準(zhǔn)確。

2.2軟件部分

2.2.1輸入輸出開關(guān)量的軟件設(shè)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(guān)輸入信號，分別為急停、閉鎖、接近開關(guān)、保護。在C51單片機的中斷系統(tǒng)設(shè)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(yīng)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(shè)計環(huán)節(jié)中，為了保障系統(tǒng)能夠在設(shè)備出現(xiàn)故障的第一時間做出反應(yīng)，在本設(shè)計中，也將該四個開關(guān)量輸入信號分配到外部中斷口當(dāng)中，并且將系統(tǒng)按鈕設(shè)置在控制器的前面板上。

2.2.2 A/D信號轉(zhuǎn)換軟件設(shè)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(yīng)分析出系統(tǒng)溫度情況。當(dāng)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(yīng)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(yīng)月的煤礦開采中，通過應(yīng)用以子控制系統(tǒng)的方式實現(xiàn)對各設(shè)備的管理，提高了不同種類設(shè)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(yīng)用，電液控制系統(tǒng)能夠有效加快彼此構(gòu)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(shè)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(shè)備運行有效性

以煤礦開采企業(yè)性能檢測結(jié)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(yīng)用，與人工操作效率相比所需時間更少，并且在性能應(yīng)用上具有更大的優(yōu)勢，與設(shè)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(shù)融合而成，可以通過計算機技術(shù)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(shè)備運行效率，最大程度上發(fā)揮各類設(shè)備的運行潛力，降低生產(chǎn)成本。

3.3提高技術(shù)水平

市場技術(shù)化發(fā)展，決定了煤礦開采以技術(shù)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(yīng)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(yīng)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(shè)備的控制，同時也能對整個開采流程中各設(shè)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(shè)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(yīng)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(yīng)用過程中能夠?qū)ψ陨磉M行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，例如對生產(chǎn)材料、生產(chǎn)方式以及生產(chǎn)設(shè)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(jié)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(shè)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

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