液压支架初撑力控制系统研究.docx

液压支架初撑力控制系统研究摘要：针对综采工作面液压支架初撑力调整采纳人工调整的方式存在调整精度差、耗时长、安全风险大等问题，提出一种液压支架初撑力掌握系统。该系统以工作油缸液压压力调整为基础，通过电磁掌握阀对液压支架初撑力进行调整。在1506综采工作面现场应用后，该系统可在10s内即完成初撑力调整，且初撑力最大改变量在0.3MPa以内，取得较为显著的应用成效。关键词：液压支架；初撑力；掌握系统；工作油缸；电磁掌握阀随着矿井采掘深度的增加，煤炭在回采时受到受液压支架工作性能、顶板稳定性以及强度等方面影响，出现顶板垮落概率有所提升，因此，对液压支架顶板掌握能力提出更高要求1-2。现阶段矿井采纳的液压支架多是采纳人工掌握方式调整支架工作阻力，存在初撑力调整精度差、调整周期长以及安全性缺乏等问题3。为此，在前人讨论成果4-5基础上结合工作阅历提出一种液压支架初撑力掌握系统，通过采纳传感器监测液压支架初撑力，可根据现场需要以及预先设定初撑力值自动调整初撑力，可在肯定程度上提升液压支架工作效率。1液压支架初撑力掌握系统结构组成依据液压支架工作时初撑力设定需要，文中提出在采面运输巷操作硐室内布置井下主机，通过RS485方式掌握各液压支架初撑力，具体掌握系统结构组成见图1。主机可实时显示液压初撑力改变状况，当某支架存在异样时系统会发出报警信号并自动标记异样支架编号，从而实现故障的快速排除及定位。液压支架初撑力掌握系统主要对初撑力进行监控并以设定值调整支架初撑力，并对初撑力监测值进行分析。液压支架初撑力调整以及支护状态调整主要通过液压油缸实现，而电液换向阀是实现液压支架自动掌握的关键组件。现阶段电液换向阀在液压支架掌握中应用较为普遍，具体掌握原理见图2。2液压支架初撑力掌握系统工作原理初撑力掌握系统应依据现场需要以及设定值对液压支架初撑力进行精准掌握。为了避开传统的手动调整方式存在精度差、掌握周期长以及响应速度慢等问题，文中提出将闭环回路调整技术应用到初撑力调整中，具体工作原理为：以执行油缸工作压力作为液压支架支架初撑力设定信号，在掌握系统中输入设定初撑力后，压力传感器开始对油缸内液压油压力进行监测，并将压力监测结果传输给液压支架掌握器中，掌握器对支架初撑力设定值与实际值进行比对，并依据比对结果对输出电液掌握阀调整调整信号，从而调整支架初撑力，直至将初撑力调整到满足初撑力掌握需要，具体液压支架初撑力调整系统结构见图3。液压支架初撑力调整系统结构包括有液压支架掌握器、各类传感器、电液掌握换向阀以及通信系统等。系统核心组件为液压支架掌握器，该掌握器可接收并分析安装在液压支架上的各类传感器监测数据，并进行分析，依据预先设定初撑力确定初撑力调整量以及液压支架姿态，后将掌握信号向电液掌握换向阀输出，实现对液压支架姿态、初撑力的调整。为了确保系统运行可靠性及稳定性，初撑力调整系统还具备有人工调整方式。3现场应用实例分析以山西某矿1506综采工作面为工程实例，对液压支架初撑力掌握系统应用效果进行分析。1506综采工作面开采的5号煤层埋深平均450m，倾角平均5°，顶底板岩性以砂质泥岩、泥岩为主，采面煤层赋存稳定，顶底板岩性条件较好。1506综采工作面采高平均3.0m，采面采纳的液压支架型号为ZY10000/26/55，共计135架。为了实现对采面液压支架初撑力的实时把握，并依据需要对初撑力进行调整，在该采面构建了初撑力掌握系统。预先液压支架执行油缸工作压力为22.5MPa，具体监测获取到的液压支架初撑力改变状况见图4。随着采面的不断回采，液压支架根据“升降升降循环工作，执行油缸工作压力随之发生改变。从图4看出，液压支架在支护过程中执行油缸工作压力呈现波浪形改变，在初撑力掌握系统作用下液压支架初撑力最大改变量在0.3MPa；同时液压支架初撑力稳定耗时掌握在10s以内，在合理范围内。说明通过以执行油缸工作压力作为调整型号可精准地对液压支架初撑力进行调整，可满足井下综采工作面液压支架掌握需要。4结论1液压支架初撑力掌握系统通过采纳闭环调整方式可实现液压支架在工作时初撑力的稳定性，并依据需要对初撑力进行精准调整。2在1506综采工作面现场应用说明，液压支架初撑力掌握系统可实现初撑力的精准掌握，初撑力调整时间掌握在10s以内，初撑力最大改变量掌握在0.3MPa以内，取得了显著的应用成效。参考文献1任阳.大采高工作面液压支架自动掌握技术讨论J.煤矿机械，2022，419：49-52.2李文武.液压支架初撑力自动调整掌握系统的讨论J.机械管理开发，2022，358：209-210.3郇郭建.基于单片机的矿井液压支架掌握器设计J.中国矿山工程，2022，485：56-59.4刘博.液压支架合理初撑力及其智能调控原理讨论D.徐州：中国矿业大学，2022.5王富忠.厚煤层综放面支护技术及其稳定性掌握讨论J.能源技术与管理，20223：26-27；32. 贺磊 苏琪 单位：山西王家岭煤业有限公司本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页