液压支架电液控制系统现状综述

摘要：主要介绍了综采工作面液压支架电液控制系统的工作原理及其特点，
液压阀的功能、现状前景等。
关键词：液压支架  电液控制  阀
        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。因此，电液压支架成为薄煤层的主要
采煤设备。
        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。
        液压支架电液控制系统使井下采煤实现由机械化向自动化转变，被称为

采煤技术的第二次重大改革，是煤矿 21 世纪的高新技术。支架具有特殊的工

况特点，介质粘度低、工作压力高、流量大、工作环境恶劣、介质污染较严
重等特点决定了液压支架的发展方向，使其向高压、大流量和采用电液控制
方向发展。
        对单台支架来说，首先根据采煤工艺的要求，通过支架控制箱选择好控

制方式，然后发出相应控制命令（即给出电信号），使对应的电液控制阀组
内的电磁先导阀动作，控制主阀开启，向所连接的液压缸供液，使支架作相
应的动作。支架工作状态由压力传感器或位移传感器反馈回控制箱，控制箱
再根据传感器提供的信号来决定支架的下一个动作。这就是电液控制系统的
工作原理。
        液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备。目

前，国外液压支架电液控制技术已发展到相当成熟的阶段，发展十分迅速。
当前国际上主流的液压支架电液控制系统有：DBT 公司的 PM4、MARCO 公

司的 PM31 和 JOY 公司的 RS20 型 3 种。美国、澳大利亚、南非等国家的煤

矿新装备的综采工作面几乎全部采用电液控制的液压支架。
        而我国液压支架电液控制系统研制已经历了十几年时间，至今却仍未得

到推广。全国只有神华集团神东矿区等为数不多的几家矿区从国外引进了电
液控制的液压支架。
        液压支架用阀是保证液压支架在煤矿井下正常工作的重要元部件，是支

架中最精密、最关键的部位。液压支架的可靠性主要依赖于液压组件的可靠
性，液压支架在煤矿生产中的应用是否成功，关键在于液压组件的技术性能
是否达到要求。阀的损坏将直接导致液压支架失效或者误动作，造成人身事
故和工作面冒顶事故，甚至使工作面停产，所以要求阀具有良好的可靠性和
较长的寿命。
        我国液压支架用阀技术相对滞后。大多数先进国家如德国、英国等液压

支架研制开发比较早，科研投入也比较大，不断进行高端产品开发和技术升
级，现在其生产的液压支架上多采用集成阀、电液阀技术，性能及自动化水
平远远高于我国阀类产品，电液控制系统的使用已成为潮流。例如美国使用
电液控制的比例已接近于 100%，澳大利亚、南非占 60%左右，德国占
30%。使用电液控制系统对液压支架进行控制，甚至已列入了部分国家的采

煤作业规程中。因此，我国的阀类产品只有更新换代才能促进国内液压支架
技术的发展。
        我国液压支架与国外的差距相对而言较小，主要差距在电液控制系统。

电液控制系统是液压支架的核心，其性能的好坏直接影响支架的使用性能。