刨煤机工作面液压支架电液控制系统

(中国矿业大学（北京）)

韩潇许小荣武瑞峰王芳

摘要：主要介绍了刨煤机工作面液压支架电液控制系统的工作原理及其特点，子控机和主控
机的硬件组成及其功能，和采用 CAN 总线的系统通信。
关键词：刨煤机工作面；液压支架；子控机；主控机；CAN 总线
中图分类号：TP273+.5 文献标识码：A

Abstract:This paper introduces the work principle and characteristic of electric hydraulic control

system of hydraulic powered support in coal mining face with coal plough, and the hardware

structure and function of the principle controller and subordinate controller, the communication of

system which is by CAN bus.

Keyword: coal mining face with coal plough; powered support; subordinate controller; principle

controller; CAN bus

0 引言

我国作为一个煤炭大国，薄煤层（采高为0.7～1.3m）的可采储量约为60 多亿吨 ,约占

全国煤炭总储量的18 %。薄煤层采煤机作为薄煤层开采机械，由于受其本身结构的限制,
0.8 m已是其开采下限,而且维修、操作不便,工人需在极低的工作面条件下跟机作业

[3]

。因

此，刨煤机成为薄煤层的主要采煤设备。但是薄煤层面的空间狭小，工人虽然不需要跟随刨
煤机作业，但是仍需要操作液压支架，不但存在严重的安全隐患，而且人工移架的速度远远
落后于刨煤机的刨煤速度，严重制约了采煤效率和产量。

液压支架是煤矿综合机械化采煤工作面的支护设备，是综采的关键设备。随着近年来电

子计算机和自动控制技术的发展，采煤技术设备的自动化也日趋成熟，液压支架的电液控制
也随之发展起来。目前，我国的液压支架以手动控制为主,虽然具有控制系统简单、制造容
易、造价较低和对煤层地质条件变化适应性较强的优点,但是移架速度慢，因此影响刨煤机
生产效率的发挥；而且由于工作环境恶劣，容易发生事故。相比之下，电液控制的液压支架
系统主要具有以下优点：
（1）移架速度快，能够与高效的采煤设备相配合，大幅度提高井下生产效率。
（2）对支架的控制实现了自动化，降低工人的劳动强度, 改善工人的劳动条件，减少工作

面工人。

（3）易于实现带压移架, 对于保护顶板的稳定性和防止冒顶事故非常有利，有利于生产安

全。

（4）可以较好地控制了支架初撑力, 显著地改善支护效果和工作面管理水平。
（5）移架步距准确, 切顶线整齐, 改善了支护效果, 并且使刮板输送机和整个工作面直线

性好, 采煤机截深准确。延长了输送机的寿命。

由此可见，液压支架电液控制系统不但可以自动控制液压支架的动作，而且可以实现邻

架或远程控制液压支架，从而为实现井下无人工作面提供了可能，所以其应用于刨煤机综采
工作面就有突出的意义。

1 系统原理

刨煤机综采工作面液压支架电液控制系统原理图如图 1，每架液压支架配备一台子控

机，主控机和所有子控机的串行通讯接口均挂接在单根通讯总线 CAN BUS 上，构成刨煤机
综采工作面液压支架计算机分布式控制系统。

此系统具有如下优点：

基金项目：教育部重点项目（104030*）