几种矿用电液控制液压支架系统的分析

　【摘要】综采工作面支护质量监测是要保障支架的完好性能及支架与围岩的作用关系，减
少支架与围岩事故率，辅助工作面的生产管理，确保综采工作面的高产高效和生产安全。支
架采用电液控制，利用计算机配合压力传感器和控制电液阀组，实现定压双向移架或成组
程序自动移架，防止对顶板和支架出现冲击负荷，提高移架速度。这能够大幅提高效率，为
实现煤矿井下生产自动化提供了技术保证。本文主要阐述了电液控制系统、支架及顶板状态
信息的自动采集系统等问题。

 

　　【关键词】电液控制；液压支架；自动采集系统

 

　　综采工作面支护质量监测是要保障支架的完好性能及支架与围岩的作用关系，减少支
架与围岩事故率，辅助工作面的生产管理，确保综采工作面的高产高效和生产安全。支架采
用电液控制，利用计算机配合压力传感器和控制电液阀组，实现定压双向移架或成组程序
自动移架，防止对顶板和支架出现冲击负荷，提高移架速度。这能够大幅提高效率，为实现
煤矿井下生产自动化提供了技术保证。

 

　　

1、电液控制系统 

　　电液控制系统技术的核心是，通过电液阀把过去人工控制操作变为由计算机程序控制
的电子信号操作。当下综采液压支架电液控制系统已实现了以下控制功能：在工作面实行自
动控制；在工作面运输巷进行控制；在地面实现对工作面设备的控制。

 

　　

2、支架及顶板状态信息的自动采集系统 

　　

2.1 支架及顶板状态信息自动采集系统的组成 

　　支架压力监测系统主要由支架压力监测单元、井下中心站、地面监测中心和相关的电源
组成。支架压力监测单元与井下中心站采用特种铠装电缆连接，而井下中心站与地面主机采
用两芯信号线连接。

 

　　

2.2WS1.7/210/450 型系统 

　　（

1）系统整体结构 

　　德国

WS1.7/210/450 型电液控制掩护式液压支架的电液控制系统为 PM 液压支架对顶板

作用力的变化基本上正比于立柱下腔内的液体压力的变化。能通过监测立柱下腔内的液体压
力的变化来了解液压支架与顶板的相互作用状况，判断支架是否处在良好工作状态。

 

　　

WS1.7/210/450 型电液控制掩护式液压支架的立柱下腔装有压力传感器，能连续监测立

柱下腔压力变化，传送到支架控制箱和巷道服务器内，并输送到地面调度中心计算机中储
存，能够打印出任意一台支架的工作状态曲线。

 

　　支架电流控制系统是微处理技术与液压控制技术有机结合的产物，是机电一体化产品
支架控制箱

SCU 是电液控制系统的核心，此装置可以接收与支架相关的测量数据。 

　　

SCU 的电子硬件部分使用了一个高功率的单片处理机，具有 64k 存储应用程序，其中

EPROM（可擦可编程的只读存储器）存有用以在 SCU 通电时启动微型计算机的程序。但
EPROM 不包括操作系统及用户应用程序。以 0 连接控制、存储管理、显示盘及其他内部逻辑
操作所必需的硬件则由

ASIC 模块组成（专用集成电路块）。 

　　压力传感器用以监测立柱下腔压力，并转换为电信号输入

SCU 中，PM4 系统的压力传

感器功率消耗低，这种压力传感器的基本部件是一个焊在

“单臂电桥”薄板上的应变测量装

置。传感器内的放大器确保在

0-45MPa 的压力范围内产生相应的 0.2-1mA 的电流输出。压力