綜采液壓支架跟機自動化智能化控制系統(tǒng)管窺

曹秋明

（西山煤電屯蘭礦，山西古交030206）

就針對當前我國綜采工作面液壓支架電液控制系統(tǒng)來看，其得到了較為廣泛的應(yīng)用。而電液控制系統(tǒng)的應(yīng)用也逐漸代替了人工操作，這樣就大大節(jié)省了人力資源。而通過對液壓支架跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的分析與了解，可在一定程度上有效地提高整個跟機控制系統(tǒng)的自動化和智能化水平，從而不斷地促進我國煤礦綜采工作面自動化工作的有效展開。

1 液壓支架跟機控制原理

通過對液壓支架跟機控制原理的分析與了解，可在一定程度上有效地幫助我們認識液壓支架跟機自動化智能化控制系統(tǒng)，這樣就能有效地提高整個跟機自動化的適用性能，從而不斷地解決我國煤礦綜采工作面自動化以及智能化所面臨的問題。下面，就針對液壓支架跟機控制原理展開具體的分析與討論。

液壓支架自動化控制原理不僅要根據(jù)相應(yīng)采煤機的位置，而且還應(yīng)根據(jù)采煤的工藝，來有效地促進相關(guān)工作的順利展開。其中，在采煤機的前方應(yīng)及時地收回相應(yīng)的煤壁支護的支架護幫板，這樣就能在一定程度上有效地為采煤機割煤提供便利。此外，當在采煤機割煤動作完成以后，應(yīng)及時地伸出相應(yīng)的伸縮梁（支架如果具備伸縮梁），這樣就能有效地對頂板起到支護作用，以此來不斷地提高整個工作的安全性。而為了有效地促進下次采煤工作以及割煤工作的順利展開，在采煤機的后方還應(yīng)及時地進行移架，并有效地對割煤后的懸空頂板及煤壁進行有效的支護，這樣一旦完成移架后的支架工作，落下的煤塊機就會自動的裝載到相應(yīng)的刮板輸送機上，從而就能有效地促進下一刀割煤工作的順利展開。為了有效地增強工作開展的便利性和高效性，操作人員可以將已經(jīng)編好的程序輸入到電腦中，進而有效的實現(xiàn)對支架的自動化控制，從而不斷地提高整個工作開展的流暢性。此外，操作人員還應(yīng)有效地跟蹤傳感器護板幫動作執(zhí)行情況，這樣以保證相關(guān)工作的順利展開。

2 跟機控制存在的問題

雖然我國綜采液壓支架跟機自動化智能化控制系統(tǒng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，但是跟機在控制方面還存在著一定的問題，這樣就嚴重影響了整個跟機的運行性能。而通過對跟機控制存在問題的分析與了解，可在一定程度上有效地幫助我們采取針對性的解決措施，從而不斷地提高整個跟機的適應(yīng)性能，以此來不斷地促進綜采工作跟機自動化工作的全面實施。下面，就針對跟機控制存在的問題展開具體的分析與討論。

綜采工作面液壓支架跟機自動化的動作主要包括：跟機護幫板動作、跟機移架和跟機推移刮板輸送機工作等。而跟機移架控制動作不僅動作流程較為復(fù)雜，而且還較易出現(xiàn)問題。其中，導(dǎo)致出現(xiàn)這樣的原因主要為：跟機工作面的液壓支架主要是由刮板輸送機通過銷耳進行連接的，這樣就會在一定程度上構(gòu)成一個具有維度約束的離散浮動系統(tǒng)，而其又會受到地質(zhì)條件以及機械設(shè)備的影響，從而就會影響整個跟機的運行性能。此外，跟機的移架工作主要包括：降、移以及升等幾個動作，且不同動作的完成都是按照預(yù)先設(shè)定的順序來自動完成的。其中，液壓支架的升降和推移動作主要是由傳感器和時間雙參數(shù)冗余來進行控制的，這樣就能有效地促進跟機工作的順利展開。此外，液壓支架的動作還主要采取傳感器值優(yōu)先控制策略，即當傳感器達到所設(shè)定的值時，跟機工作就會自動結(jié)束相應(yīng)的過程，但是此時的時間參數(shù)將作為動作的有效保護值，即倘若此時的傳感器實效，傳感器就檢測不到當前所設(shè)定的值，此時就會結(jié)束整個動作。其中，角度傳感器還能有效地控制液壓支架的頂梁和平衡等動作，這樣就能有效地提高跟機的穩(wěn)定性，從而不斷地促進煤炭自動化開采工作的順利展開。

多臺液壓支架順序的擺放在一定程度上有效地構(gòu)成了相應(yīng)的綜采工作面。其中，液壓閥可以有效地驅(qū)動液壓油缸，進而不斷地實現(xiàn)相應(yīng)液壓支架動作的順利完成，這樣就能有效地促進煤礦的開采。但是，隨著油缸頻繁動作密封容易磨損失效，這樣就會在一定程度上導(dǎo)致整個油缸漏油，從而使得整個支架動作變得緩慢。而隨著相關(guān)操作人員對相關(guān)管路、接頭以及液壓閥的不斷維修與更換，更換過程中的污染物就會在一定程度上造成整個過濾系統(tǒng)堵塞，從而就會導(dǎo)致整個液壓支架動作變得緩慢。但是，隨著液壓系統(tǒng)的不斷運行，液壓支架的動作速度就會在一定程度上變得緩慢，但是由于每臺液壓支架液壓閥工作狀態(tài)的不同，就會導(dǎo)致其運行性能也會存在一定的差異。因此，當系統(tǒng)運行時間越長，其所表現(xiàn)出來的差異性就會越大。其中，傳感器閾值和時間參數(shù)作為液壓支架的主要參數(shù)，其在一定程度上影響著整個跟機控制系統(tǒng)的運行效率。但是，液壓支架的相關(guān)參數(shù)可以在運行的過程中不斷地調(diào)整，這樣就能有效地促進液壓之間單機系統(tǒng)能夠不斷地適應(yīng)各種變化，從而有效地達到統(tǒng)一運行的效果。但是，跟機工作面在運行的過程中，工作面的中部和端頭頂板所受到到壓力各不相同，并且隨著工作面的推進其壓力也會受到不同程度的變化。而此時，我們所采用相對固定靜態(tài)的時間參數(shù)也無法改變液壓支架動作的自動控制的要求。因此，我們就應(yīng)需要采用至少2臺液壓支架來進行同時移架，這樣才能有效地達到采煤機追機作業(yè)的要求，從而不斷地提高跟機作業(yè)的工作效率。此外，液壓支架的跟機自動化控制過程還是一個受較多因素影響的過程。因此，現(xiàn)在所具備的單一的固化流程和靜態(tài)參數(shù)是很難適應(yīng)當前多變的工作面頂?shù)装鍡l件，這樣就需要我們采用合適的機械設(shè)備以及配套設(shè)備來進行相應(yīng)工作的開展，從而不斷地提高跟機的適應(yīng)性能。

3 跟機自動化智能化控制系統(tǒng)設(shè)計

通過對跟機自動化智能化控制系統(tǒng)設(shè)計的分析與了解，可在一定程度上有效地幫助我們及時地更新跟機自動化智能化控制系統(tǒng)設(shè)計性能，以此來不斷地提高跟機的適應(yīng)性能，從而有效地促進相關(guān)煤炭開采工作的有效展開。下面，就針對跟機自動化智能化控制系統(tǒng)設(shè)計展開具體的分析與討論。

3.1 總體方案設(shè)計

工作面不同以及地質(zhì)條件不同，都會在一定程度上影響整個綜采工作面跟機自動化智能化系統(tǒng)的有效運行。而對于工作面不同的地質(zhì)賦存條件，我們可以通過運行過程中對液壓支架的感知以及元件的感知，來有效地觀察其運行狀態(tài)，從而有效地對人工操作信息進行及時的歸類與分析，這樣就能在一定程度上有效地修正和優(yōu)化整個跟機工作流程、工藝節(jié)拍和動作參數(shù)，從而不斷地促進跟機的工作狀態(tài)能夠達到最佳，以此來有效地實現(xiàn)跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的人工智能化，從而不斷地促進煤炭行業(yè)以及機械行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

為了有效地提高跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的工作效率，在對跟機自動化智能化控制系統(tǒng)進行設(shè)計時，就應(yīng)不斷地根據(jù)現(xiàn)場的設(shè)備狀況和工作面的環(huán)境條件，來有效地協(xié)調(diào)設(shè)備與設(shè)備之間以及設(shè)備與環(huán)境之間的關(guān)系，這樣就能有效地減少不利因素對跟機控制的整體影響。此外，計算機作為跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的核心控制單元，其控制著整個跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)。計算機還能有效的對整個跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的資源進行整體規(guī)劃和整合，這樣就能有效地促進全局的協(xié)調(diào)與調(diào)度，從而不斷地對未達到應(yīng)用效果的支架進行辨識，以此來及時地發(fā)出相關(guān)指令，從而不斷地為跟機工作提供二次機會，這樣就能有效地提高跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的運行可靠性。此外，在對整個跟機自動化智能化控制系統(tǒng)進行設(shè)計時，我們還可采用擬人的方法來進行智能的分析與處理，并及時地更改相關(guān)的控制決策，這樣就能通過對參數(shù)的不斷優(yōu)化來為系統(tǒng)的有效運行提供最佳的結(jié)構(gòu)形式，從而不斷地提高整個跟機自動化智能化的最優(yōu)控制性能。

3.2 跟機控制與供液系統(tǒng)耦合控制策略

液壓支架的跟機速度與泵站供液系統(tǒng)的能力以及采煤機的運行速度都相匹配。因此，當采煤機的速度不斷在加大時，整個液壓系統(tǒng)倘若按照原有的單架次序來進行移架時是無法滿足相應(yīng)的追機功能的需求的。因此，在進行移架時，必須對多架進行同時移架，這樣才能有效地減少流量的損傷，從而不斷地提高泵站的壓力。

3.3 跟機控制與設(shè)備工況耦合控制策略

當工作面設(shè)備持續(xù)運轉(zhuǎn)時，其就會出現(xiàn)器件堵塞的情況，這樣就嚴重影響了整個跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的運行效率。因此，相關(guān)的操作人員就應(yīng)及時地對跟機動作過程中的數(shù)據(jù)進行有效的存儲和分析，并不斷地觀察其的變化趨勢，從而就能有效地控制跟機動作質(zhì)量。此外，當開啟液壓支架的自動反沖洗功能時，倘若其對過濾系統(tǒng)疏通效果不明顯，我們就可進行相應(yīng)的故障報警，并不斷地提示維修人員及時的排除相應(yīng)的系統(tǒng)故障。此外，我們還可以及時地分析支架動作過程中的壓力和行程來有效地分析出整個傳感器的調(diào)整量，從而不斷地對相應(yīng)的時間參數(shù)進行及時的調(diào)整。因此，為了有效地促進跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的良好運行，我們就應(yīng)不斷地隨著工作面液壓支架的運行狀態(tài)來進行及時的調(diào)整，這樣就能不斷地促進設(shè)備的運行參數(shù)能夠與設(shè)備的運行狀態(tài)相匹配，進而就能有效地提高整個跟機工作的運行質(zhì)量，以此來不斷地提高整個跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的運行質(zhì)量。

4 總結(jié)

隨著煤炭行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展，對跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的運行效率提出了更高的要求。而通過對綜采液壓支架跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的分析與了解，對于不斷地提高跟機的適應(yīng)性能以及有效地促進相關(guān)煤炭開采工作的展開都具有至關(guān)重要的作用。因此，我們應(yīng)首先認識與了解液壓支架跟機控制原理，進而認識到跟機控制存在的問題，從而采取針對性地解決措施來有效地對整個跟機自動化智能化控制系統(tǒng)進行高效設(shè)計，以此來有效地提高整個跟機自動化智能化控制系統(tǒng)的運行效率。