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

摘要: 為了減輕煤礦開(kāi)采的壓力，很多行業(yè)開(kāi)始在開(kāi)采技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新調(diào)整，以此來(lái)提高煤礦開(kāi)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(lái)，其改變了傳統(tǒng)開(kāi)采模式中的弊端，能夠大大促進(jìn)煤礦開(kāi)采的效率，為煤礦經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了促進(jìn)作用。文章重點(diǎn)分析了煤礦開(kāi)采液壓支架電液控制系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞: 煤礦開(kāi)采;液壓支架;電液控制系統(tǒng)

引言

一般的煤礦開(kāi)采在實(shí)際操作環(huán)節(jié)中存在著很多問(wèn)題，施工環(huán)節(jié)中的問(wèn)題，增加了煤礦開(kāi)采的難度，同時(shí)也嚴(yán)重影響煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。液壓支架電液控制系統(tǒng)在煤礦開(kāi)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(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，創(chuàng)建出一種特殊化的開(kāi)采模式，保障煤礦開(kāi)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(jī)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(shí)際需要來(lái)對(duì)液壓支架進(jìn)行控制，完成降架、升架、拉架、推移前部輸送機(jī)、收護(hù)幫板以及拉后部輸機(jī)等自動(dòng)化操作，進(jìn)而可以提高與高效采煤機(jī)的匹配度，加快煤礦開(kāi)采效率。通過(guò)此種控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效解放勞動(dòng)力，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，優(yōu)化勞動(dòng)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(shí)現(xiàn)多架同時(shí)推輸送機(jī)并能定量推進(jìn)，使輸送機(jī)彎曲速度降低，以免中部槽連接處產(chǎn)生過(guò)大應(yīng)力，進(jìn)而可以延長(zhǎng)設(shè)備使用年限。現(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)對(duì)液壓支架電液控制系統(tǒng)開(kāi)展了更廣泛與深入的研究，但是此種系統(tǒng)在煤礦開(kāi)采中并沒(méi)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(kāi)采工作強(qiáng)度，提高開(kāi)采安全性，能夠在降低成本預(yù)算的基礎(chǔ)上提高開(kāi)采效率，對(duì)促進(jìn)煤礦開(kāi)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(jiǎn)析

2.1硬件部分

2.1.1輸入信號(hào)的硬件電路設(shè)計(jì)在液壓支架電液控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，輸人信號(hào)的硬件電路設(shè)計(jì)是重點(diǎn)內(nèi)容。只有輸入信號(hào)的電路系統(tǒng)功能完好，控制系統(tǒng)才能夠在對(duì)最短時(shí)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(kāi)采液壓支架電液控制系統(tǒng)中，輸入信號(hào)的電路中，主要包含了急停信號(hào)、閉鎖信號(hào)、接近開(kāi)關(guān)和是保護(hù)4種開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)。這些不同的開(kāi)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(jìn)行控制，當(dāng)按鈕按下時(shí)，輸出0V的低電平。當(dāng)采煤工作面出現(xiàn)故障時(shí)，或者是處于緊急情況時(shí)，系統(tǒng)中的急停后者是閉鎖將會(huì)自動(dòng)被激活。

2.1.2輸出信號(hào)的設(shè)計(jì)

在輸出信號(hào)端的設(shè)計(jì)中，控制設(shè)備CPU輸出信號(hào)，該信號(hào)被傳輸?shù)诫娖睫D(zhuǎn)換電路上。接下來(lái)系統(tǒng)中的上拉電路將會(huì)驅(qū)動(dòng)控制電路輸出信號(hào)，進(jìn)而電磁先導(dǎo)閥開(kāi)啟。一般情況下，電磁先導(dǎo)閥開(kāi)始工作時(shí)，瞬間電流能夠達(dá)到160mA，當(dāng)電流穩(wěn)定之后，實(shí)際電流就會(huì)下降到65mA左右，而CPU的實(shí)際輸出信號(hào)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(jì)

電液控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)中，通信接口的硬件設(shè)計(jì)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(guò)實(shí)驗(yàn)證明，這兩種不同的接口通信方式在實(shí)際應(yīng)用中能夠保障電液支架動(dòng)作控制及時(shí)準(zhǔn)確。

2.2軟件部分

2.2.1輸入輸出開(kāi)關(guān)量的軟件設(shè)計(jì)

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(gè)開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)，分別為急停、閉鎖、接近開(kāi)關(guān)、保護(hù)。在C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，存在著這樣的一個(gè)規(guī)律，那就是單片機(jī)的外部中斷系統(tǒng)中斷信號(hào)的優(yōu)先級(jí)最高，對(duì)于信號(hào)所做出來(lái)的響應(yīng)速度最快。基于這樣的道理，在煤礦開(kāi)采液壓支架電液控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)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(shí)間做出反應(yīng)，在本設(shè)計(jì)中，也將該四個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換軟件設(shè)計(jì)

以STC12C56系列的單片機(jī)為例進(jìn)行分析，該類(lèi)型的單片機(jī)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(gè)通道，在實(shí)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(cè)、電池電壓檢測(cè)、光線檢測(cè)以及頻譜檢測(cè)等諸多功能。良好的AD功能能夠?qū)?shí)際照明環(huán)節(jié)中的溫度進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)光敏效應(yīng)分析出系統(tǒng)溫度情況。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，能夠直接向系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)。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(jìn)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(kāi)采中應(yīng)用效果

3.1提高生產(chǎn)效率

隨著煤礦開(kāi)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(kāi)采中，通過(guò)應(yīng)用以子控制系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)各設(shè)備的管理，提高了不同種類(lèi)設(shè)備的運(yùn)行效率。例如，系統(tǒng)在薄煤層刨煤機(jī)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(yùn)行。另外，系統(tǒng)對(duì)工作順槽的遠(yuǎn)程控制，可以提高井下工作人員對(duì)設(shè)備操作的順暢性，降低了薄煤層自動(dòng)化開(kāi)采存在的安全威脅，可以通過(guò)對(duì)開(kāi)采環(huán)境的優(yōu)化，在整體上提高開(kāi)采的有效性。

3.2提高設(shè)備運(yùn)行有效性

以煤礦開(kāi)采企業(yè)性能檢測(cè)結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行分析，液壓支架電液控制系統(tǒng)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用，與人工操作效率相比所需時(shí)間更少，并且在性能應(yīng)用上具有更大的優(yōu)勢(shì)，與設(shè)備運(yùn)行的協(xié)調(diào)性更高，能夠有效避免運(yùn)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(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)采煤工序進(jìn)行更為合理的安排，提高每個(gè)工序之前的協(xié)調(diào)性，并且以最小的代價(jià)來(lái)獲得最大的設(shè)備運(yùn)行效率，最大程度上發(fā)揮各類(lèi)設(shè)備的運(yùn)行潛力，降低生產(chǎn)成本。

3.3提高技術(shù)水平

市場(chǎng)技術(shù)化發(fā)展，決定了煤礦開(kāi)采以技術(shù)為重點(diǎn)的研究方向，在煤礦開(kāi)采行業(yè)中，一個(gè)新型控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。液壓支架電液控制系統(tǒng)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用，對(duì)維護(hù)生產(chǎn)安全起到了積極的促進(jìn)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(duì)各設(shè)備的控制，同時(shí)也能對(duì)整個(gè)開(kāi)采流程中各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)對(duì)其性能的控制以及監(jiān)測(cè)，為后期設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)工作提供更多幫助，對(duì)提高煤礦開(kāi)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(yíng)的目的都是獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益，而生產(chǎn)成本是影響最終獲益的主要影響因素，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)成本的有效控制，對(duì)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。電液控制系統(tǒng)在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用，能夠滿足開(kāi)采的各項(xiàng)要求，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)提高開(kāi)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(guò)程中能夠?qū)ψ陨磉M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，例如對(duì)生產(chǎn)材料、生產(chǎn)方式以及生產(chǎn)設(shè)備等方面進(jìn)行優(yōu)化，選擇經(jīng)濟(jì)性最高的生產(chǎn)模式，節(jié)約各項(xiàng)能源消耗，降低煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本。

結(jié)束語(yǔ)

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

參考文獻(xiàn)

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