液压支架电液控制系统在薄煤开采中的应用

    摘 要：本文从薄煤层开采中必要性和存在的问题出发，在详细阐述了电液控制系统的工
作原理同时，指出了在薄煤层开采中使用液压支架电液控制系统所具有的技术优势和重要
意义。
　　关键词：薄煤开采

 液压支架 电液控制

　　我国煤层赋存条件比较复杂，分布地域辽阔，经过多年开采，不少矿井中厚煤层已近
枯竭，因而发展薄煤层机械化开采，尤其是实现工作面自动化开采，对于充分开发利用煤
炭资源，避免资源浪费，延长矿井开采年限和实现高效开采都具有十分重要的意义。
　　

1 薄煤层开采中存在的问题

　　我国薄煤层开采主要采用长壁采煤法，但由于开采煤层厚度小，与中厚及厚煤层相比
主要有以下问题。
　　（

1）采高低，工作条件差，设备及人员移动困难。

　　（

2）配套设备可靠性低，稳定性差。

　　（

3）煤层厚度变化、断层等地质构造对薄煤层综采工作面的影响比较大。

　　（

4）工作面自动化程度低，手动控制系统，移架速度慢、效率低。

　　（

5）薄煤层长壁机械化采煤工作面的投入产出比高，经济效益不如开采厚及中厚煤层

工作面。
　　

2 国内外液压支架的发展趋势

　　主要有以下几个方面。
　　（

1）多样性。（2）轻型化。（3）高压化。（4）材料强化。（5）自动化。（6）智能化。

（

7）标准化。

　　

3 液压支架操控系统的分类

　　目前液压支架的操作系统可分为三类：第一类为手动临架操作，可选用国内的元件和
胶管，在质量上成熟，技术上稳定可靠，价格也较低，但是管路系统复杂，过架胶管多，
占用空间大，影响支架高度，妨碍行人，操作阀操作所需用力也较大。第二类为液压先导操
作，选用液压先导阀，采用多芯管制造，制造精度高，质量不易保证，造价高，使用维护
难度大。第三类为电液控制操作，选用电液操作，可实现工作面支架成组、单架程序控制、自
动化控制、按键操作等。
　　

4 电液控制系统的原理

　　电液控制系统的核心是，通过电液阀将过去人工控制的操作变为由计算机程序控制的
电子信号操作。液压支架不同位置的传感器像整套系统的感觉器官一样将工作环境和不同状
态的信号传输给系统的中枢神经（通常称为支架控制器），系统将根据不同的工作状态和
工艺的要求，执行事先为不同操作所编制好的程序对电液阀发出控制信号，达到对工作面
设备进行控制的目的。
　　电液控制系统包含电控和液压控制两部分。液压部分就是支架的液压回路中的新型电液
阀组。原来的手动操纵阀被电液控制阀组中的大流量主控阀取代，主控阀由电液阀组中小流
量的电磁先导阀控制。小功率的电磁先导阀的介入实现了电子控制系统对液压主系统的控制。

　　电液控制系统的电控部分是一个集成多层次的嵌入式计算机控制系统，也可以说是多
机多级的网络控制系统，每一个单元、每一个层次都有其独立的功能，承担应有的任务。配
置层次越高功能更多更强，因此系统是可以进行扩展的。
　　系统的最低层（最基本单元）是每一个支架上的控制小系统（支架控制单元），它以