简析电液控技术在综放工作面的应用实践

简析电液控技术在综放工作面的应用实践
简述了9206工作面液压支架电液控制系统的组成、主要部件参数、控制方式特性，通过应用实现自动带压移架、提高液压支架的动作速度，减轻工人的劳动强度，为下一步全面无人自动化提供技术支持。

标签：液压支架；电液控制系统；控制方式；特性分析
引言
东庞矿北井9206综放工作面井下位置南至9200采区轨道巷，北至9200采区皮带二期探巷附近，西邻已回采的9204工作面，东邻已回采的9208工作面。

走向长平均983.5m，工作面长72.9m。

工作面一采一放，放煤步距0.5m，放顶煤（含夹矸）4m，采放比1：1.8，采用多轮间隔顺序放煤法。

工作面基本支架采用4架ZF4000-16/26型、47架ZF4000-17/27型和6架ZFG4400-20/32H型低位放顶煤液压支架。

通过9208、9203、9202B工作面使用发现人工操作移架存在：（1）动作速度慢，在顶板破碎情况下不能保证快速降架移驾。

（2）支架工劳动强度大。

（3）操作液压系统及配件损坏率高的弊端。

9206工作面进行电液控改造，通过使用解决存在以上弊端，提高工作效率。

1 9206电液控系统构成
本次在放顶煤工作面采用电液控系统在本矿尚属首次，本着投资少功能效果明显目的，本次只对移架操作机红外线跟踪安装进行改造。

电液控制系统采用北京天玛公司国产SAC型电液控制系统。

以上为支架电液控制系统电控系统部分：液压支架电液装置控制器、控制器接线板组件、电磁阀驱动器、矿用压力传感器、矿用本安型键盘、放煤控制器保护罩、矿用隔爆兼本质安全型稳压电源、隔离耦合器；支架电液控制系统电液控换向阀部分：矿用本质安全型电液换向阀；红外线采煤机位置监测系统部分：矿用本安型红外线发送器、矿用本安型红外线接收器、红外线发射器安装架；过滤系统部分：筒式过滤器、筒式大过滤器。

（如图1所示）
2 主要部件技术参数选取
2.1 电液控换向阀
型式：20功能20出口电液先导主控阀；18功能18出口电液先导主控阀；6功能6出口电液先导主控阀；数量：1组/架（过渡架2组/架）；功能阀数量：20/18；电磁阀数量：10个三位四通电磁先导阀；9个三位四通电磁先导阀；公称压力：
31.5MPa；公称流量：DN20阀芯-320L/min/DN10阀芯-200L/min。

2.2 液压支架电液控制装置控制器
数量：1件/架；功能数量：控制功能20/18个（中间架）；控制功能24个（过渡架）。

2.3 电磁阀驱动器
数量：1件/架；开关量输出：20路/18路。

2.4 矿用压力传感器
数量：1件/架（四柱式支架2件/架）；量程：0～60MPa。

2.5 矿用本安型红外线接收器
数量：1件/架；接收角度：-40～40°；有效接收距离：0～5m。

2.6 矿用本安型红外线发送器
数量：1件/工作面；有效照射距离：0～5m；有效发射角度：-20～20°。

2.7 矿用隔爆兼本质安全型稳压电源
供电能力：8台支架。

2.8 隔离耦合器
数量：1件/4架。

2.9 放煤键盘
数量：1件/架。

3 设备安装位置选择
根据支架机构特点，本着结构紧凑科学合理原则，安装到原手动阀组位置，控制器固定到阀组上，红外线发射器安装到下立柱距底座1米位置，电源箱及电源耦合器安装到掩护梁千斤顶下部。

4 电液控制系统的控制方式概述
4.1 双向邻架控制系统
在该工作面每个支架配备一台控制器，本架及邻架控制由支架工操作控制器来进行，依照指令给出相应的控制指令，使得邻架上相对应的电磁铁发生动作，使电信号向液压信号转化，控制主控阀开启，并向支架液压缸供液，邻架的相应的动作因此实现。

压力传感器以及位移传感器将支架的工作状态向控制器进行反馈，控制器再依照反馈信号来对支架的下一动作进行决定。

4.2 双向成组控制系统
以工作面的任何一个支架为基准（操作架），向左或向右连续相邻的5个支架设定为某次某一动作的一个成组，支架的某一动作（单动作或自动顺序联动的复合动作）在给出命令后从这个组一端的起始架开始运行，按一定的程序在组内自动地逐架传递，每架的动作自动开始，自动停止，直至本组另一端的末架完成该动作为止。

成组执行动作、组的位置、架数、动作的传递方向取决于操作架位置以及在操作架上所键入的选择命令。

成组自动控制必须先作一系列的参数设置，也就是给成组自动控制设条件定规则，但不必每次都设置，参数存入后只在要改变时才重新设置。

SAC系统的应用程序为自动降-移-升、推溜、拉溜、伸缩护帮板和伸缩梁、放顶煤、喷雾等动作提供了成组自动控制功能。

4.3 放顶煤的控制
将放煤键盘接在控制器上，通过提前程序设定实现以下六种类型的操作：邻架单动、邻架自动放煤、成组自动放煤、邻架“回高位”、成组“回高位”、停止功能。

5 实践应用效果
（1）解决在工作面支护中的一系列问题，例如，带压擦顶移架以及液压支架初撑力具备初撑力自动保持功能，补偿初撑力可调（不超过泵压），四柱式支架的前、后立柱的自动补压功能的启闭可分别设置；具有带压移架功能。

（2）由于实现邻架远离工作面控制以及可根据采煤机的割煤方向选择最佳操作位置收打护邦、移架、放煤，从而避免煤尘、顶板掉渣等危害，保证了人员的健康与安全。

（3）实现放煤插板、尾梁自动联动，可以在工作面不同位置选择放煤支架提高放煤效率。

（4）实现在采煤机后及时准确移架，成组自动推溜，避免了刮板输送机弯曲过死，溜槽连接处产生太大的应力损坏设备现象。

（5）在支架移设过程各工序衔接紧凑，消除了人工控制过程中的辅助时间，不仅提高了支架的推移速度，还可同时对多个支架进行成组操作，减少循环时间，实现成组程序自动控制，包括成组自动移架、成组自动推溜、成组自动拉后溜、成组自动伸收护帮板、成组自动伸收伸缩梁、成组自动放顶煤。

（6）通过电液控改造减少液压管路数量投入，减小液压元件损耗。

6 结束语
通过9206工作面采用电液控的改革实践，实现快速、自动、成组移架放煤
等技术难题，取得了明显的技术经济效益。

参考文献
[1]韩素媛.综采工作面液压支架电液控制系统的设计[J].科学情报开发与经济，2007，1.
[2]刘培云.电液控制系统在液压支架中的应用[J].矿业快报，2005，2.
作者简介：陈振成（1979-），男，山东夏津人，助理工程师，2010年毕业于山东科技大学采矿工程专业，现在冀中能源股份有限公司东庞矿综放队负责采煤技术管理工作。