浅议煤矿液压支架自动化系统的应用

浅议煤矿液压支架自动化系统的应用

李开武 

开滦（集团）有限责任公司东欢坨矿业分公司 064002

摘要：煤矿作为我国能源的主要来源，其生产效率和安全性备受关注。液压支架是煤矿综采工作面的重要设备之一，直接影响着采煤作业的效率与安全。随着科技的不断发展，煤矿液压支架自动化系统的应用逐渐成为研究热点。本文旨在探讨液压支架自动化系统的应用优势及实施关键技术，以展示其在煤矿行业中的重要性。

关键词：煤矿液压支架;自动化系统；应用

引言：

煤矿行业一直是全球能源供应的关键组成部分，然而，传统的采煤方法存在许多问题，包括低效率、危险的作业环境和频繁的安全事故。为了应对这些挑战，液压支架自动化系统应运而生。这一技术的引入不仅提高了煤矿生产的效率，还改善了矿工的工作环境，减少了安全风险。

一、液压支架自动化系统的组成

液压支架控制器是液压支架自动化系统的核心组成部分，主要负责控制液压支架的各种动作。它通过接收来自传感器和操作员的各种信号，经过内部处理后，输出控制信号给液压支架电液执行机构，实现液压支架的自动化控制。

传感器是液压支架自动化系统的重要组成部分，主要用于监测液压支架的工作状态和采煤机的位置。传感器包括压力传感器、位移传感器、角度传感器、速度传感器等，用于监测液压支架的支撑状态、移位状态、仰角和采煤机的速度和位置等信息。这些信息通过传感器采集并传输给液压支架控制器，控制器根据这些信息调整液压支架的动作。

电液执行机构是液压支架自动化系统的执行部分，它包括油缸、油泵、油箱、滤油器、液压管路等液压元件和电气元件。根据液压支架控制器的控制信号，电液执行机构驱动油缸进行伸缩，从而实现对液压支架的各种动作进行精确控制，如支撑、移位、调节等。

液压支架自动化系统还配备了远程监控系统，可以对采煤机的工作状态和位置进行实时监测和控制。远程监控系统通过摄像头、传感器等设备采集采煤机的工作状态和位置信息，传输给控制中心，控制中心根据这些信息调整液压支架的动作。同时，操作员也可以通过远程监控系统对液压支架自动化系统进行远程控制和调整。

液压支架自动化系统还配备了通讯系统，用于实现与其他设备的联动和控制。通讯系统包括工业以太网、无线网络等通讯方式，可以将液压支架自动化系统的各种信息传输给其他设备，如采煤机、输送机、向上运输车等，实现与其他设备的联动和控制[1]。

二、液压支架自动化系统的应用效果

（一）提高生产效率

液压支架自动化系统通过先进的控制技术和机械自动化技术，实现了对液压支架的精确控制。在采煤过程中，液压支架可以自动进行移位、支撑、调整等操作，与采煤机进行协同作业，减少了人工干预和手动操作，从而提高了采煤作业的效率。液压支架自动化系统还通过使用高精度的传感器和先进的控制算法，对采煤过程进行实时监控和自动控制。相比传统的手工操作方式，液压支架自动化系统可以大幅度提高采煤生产效率。首先，自动化操作可以减少人工干预和手动操作，避免因人为因素导致的不规范操作和错误操作，从而减少了故障率和维修成本。其次，实时监控和自动控制可以及时发现和解决采煤过程中出现的问题，避免了问题扩大和生产中断，从而减少了生产损失和提高采煤效率[2]。

（二）改善作业环境

液压支架自动化系统的应用对改善采煤作业环境产生了积极的影响。在传统的采煤作业中，工人需要在采煤机附近进行操作，而采煤机的运行会产生极大的噪音和振动，同时该区域的光线通常较为昏暗，这些因素容易导致工人的疲劳和损伤，对工作效率和身体健康产生负面影响。

引入液压支架自动化系统后，大部分操作转移到了远程控制中心进行。工人在舒适的室内环境中工作，避免了恶劣的作业环境对身体健康的影响。控制中心通常配备了先进的设备和舒适的座椅，为工人提供了一个明亮、安静、安全的工作环境。此外，液压支架自动化系统还可以实现快速、准确的顶板控制，有效防止顶板事故的发生，进一步保障了工人的生命安全。

液压支架自动化系统的应用不仅改善了采煤作业环境，还降低了职业病的发生率。工人在舒适的环境中工作，减少了因疲劳和不良工作环境导致的职业病，如听力损伤、肌肉骨骼疾病等。此外，通过远程控制中心进行操作，工人不需要经常移动和搬运重物，从而降低了腰背痛、肌肉拉伤等常见的职业病的发生率[3]。

（三）减少安全事故

通过实现采煤作业的自动化和智能化、实时监控和自动控制以及改善作业环境等措施，同时，也减少了因光线不足或疲劳引起的操作失误，液压支架自动化系统可以大幅度降低安全事故的发生率，提高采煤作业的安全性和可靠性。随着科学技术的不断发展和进步，相信液压支架自动化系统在未来的采煤作业中将发挥更加重要的作用。

液压支架自动化系统通过先进的控制技术和实时监控技术，可以及时发现和解决采煤过程中出现的问题。这些传感器可以实时监测采煤机的位置、速度、压力等参数，并将这些信息反馈给控制系统，控制系统根据这些信息对液压支架进行精确控制，确保采煤作业的高效进行。如果发现采煤机或液压支架出现故障，系统会立即发出警报，通知操作人员进行处理，从而避免因操作失误或设备故障引起的安全事故。

液压支架自动化系统可以实现快速、准确的顶板控制。在采煤过程中，顶板的稳定性和安全是至关重要的。如果顶板失控或发生塌落，将导致严重的顶板事故。而液压支架自动化系统可以通过先进的控制算法和机械自动化技术，快速、准确地控制液压支架的位置和支撑力，保证顶板的稳定性和安全。这样就可以有效防止顶板事故的发生，从而减少安全事故的发生率[4]。

三、结束语

综上所述，煤矿液压支架自动化系统的应用为煤矿行业带来了巨大的好处。通过自动控制和监测技术的应用，生产效率显著提高，使得煤矿能够更高效地开采煤炭资源。此外，由于自动化系统的使用，矿工的工作环境得到了改善，他们不再需要置身于危险的地下作业条件下。最重要的是，安全事故的减少使得煤矿运营更加可持续和稳定。因此，煤矿液压支架自动化系统不仅提升了产能，还为行业的可持续发展和员工的安全保障做出了重要贡献。随着技术的不断进步，这一系统在未来将继续发挥更大的作用，推动煤矿行业朝着更加智能、安全和高效的方向前进。

参考文献：

[1]王志敏.煤矿液压支架中自动化控制技术的应用与研究[J].机械管理开发,2023,38(02):212-213+216.

[2]李晶.电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用[J].能源与节能,2023(02):210-212.

[3]赵博文.煤矿液压支架自动化系统的应用[J].设备管理与维修,2020(18):153-155.

[4]王海宁.浅议煤矿液压支架自动化系统的应用[J].矿业装备,2020(01):110-111.