CN105134273B - 沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置及控制方法，它包括两组四排液压支架，每组两排液压支架并排在一起；在每架液压支架上安装一套电液控制装置，所述电液控制装置由支架控制器、电液控换向阀、电磁阀驱动器、压力传感器、行程传感器、电源隔离器、自动反冲洗过滤器组成，行程传感器安装在立柱内，压力传感器与立柱下腔连接，用于测量立柱下腔的压力，支架控制器、电液控换向阀、电磁阀驱动器、电源隔离器和自动反冲洗过滤器均安装在支架一侧，支架控制器分别与电磁阀驱动器、压力传感器、行程传感器连接，电磁阀驱动器分别与电液控换向阀、自动反冲洗过滤器连接。本发明大大提高了推移速度，生产效率也大大提高。

Description

沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置及控制方法

技术领域

本发明属于液压支架电液控技术领域，具体涉及一种沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置及控制方法。

背景技术

煤炭是我国社会和国民经济发展的基础，长期占据我国能源消耗的 70% 以上，同时煤炭作为不可再生资源，应保护性开采，然而，我国在煤炭开采中普遍留设护巷煤柱，煤柱不回采遗失在井下，煤柱宽度大部分在 20-35m，煤柱损失占煤炭开采损失的 20% 以上，全国一年因留设煤柱煤炭损失高达 3 亿多吨。

沿空留巷技术就是将一个工作面的一条顺槽保留下来作为相邻工作面的一条顺槽，一巷两用，两个工作面同用一条巷道。一般情况下两个工作面中间设有煤柱，两个工作面有四条顺槽，通过沿空留巷后就实现了两个工作面用三条巷道，少了一个煤柱，同时少了一条巷道，提高了经济效率。

但是，目前空留巷采空区液压支架在行进时，需要人工将支架一个一个地操作，劳动强度大，在操控时支架升降高度不好控制，易使刚性支架易损坏，严重影响了工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置及控制方法。本发明可根据采空区实际情况，选择远程操作和电液控制两种方式，由于所有支架动作都实现了集中控制，大大提高了推移速度，生产效率也大大提高。

本发明采用的技术方案：沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置，它包括两组四排液压支架，每组两排液压支架并排在一起，一组中的第一排液压支架相对于第二排液压支架可移动，每排有三个液压支架分别刚性铰接，所述液压支架包括顶梁、底座、立柱、推移千斤顶、侧调千斤顶和拉紧千斤，每个液压支架的顶梁和底座之间支设有两根立柱，在每组两排液压支架中并排的前面两架之间沿行进设置有第一推移千斤顶，并排的后面两架之间设置有第二推移千斤顶，推移千斤顶的伸缩端与第一排的液压支架底座连接，推移千斤顶的底座与第二排的液压支架底座连接 ；每组中只有一排液压支架侧调千斤顶，且每架液压支架的顶梁和底座均设置有两个侧调千斤顶，在每组两排液压支架中并排的两架之间在垂直于沿行进方向上设置有拉紧千斤 ；在每架液压支架上包括电液控制装置，所述电液控制装置由支架控制器、电液控换向阀、电磁阀驱动器、压力传感器、行程传感器、电源隔离器、自动反冲洗过滤器组成，行程传感器安装在立柱内，用于测量立柱的伸缩距离，压力传感器与立柱下腔连接，用于测量立柱下腔的压力，支架控制器、电液控换向阀、电磁阀驱动器、电源隔离器和自动反冲洗过滤器均安装在支架一侧，支架控制器分别与电磁阀驱动器、压力传感器、行程传感器连接，电磁阀驱动器分别与电液控换向阀、自动反冲洗过滤器连接。

进一步地，还包括无线控制装置，无线控制装置与液压支架连接，无线控制装置由遥控发射器和接收器组成，遥控发射器与接收器连接，接收器与支架控制器连接。

同时本发明还提供了一种沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置的控制方法，该控制方法中每组支架的控制动作包括降架、移架、升架、拉紧和侧推；其中：

降架、移架、升架：第一排支架前进一个步距时，第二排支架的立柱整体同时升柱并顶接煤层，此时通过操作第一推移千斤顶将第一排支架向前推进一个步距，再将第二排支架立柱整体同时降架 ；同时将第一排支架的立柱整体同时升柱并顶接煤层，此时操作第一推移千斤顶，将第二排支架向前拉动一个步距，此时两排支架完成一个步距；

其中在支架顶接煤层时，当某个支架先顶接煤层后达到规定压力值时，此台支架立柱停止升柱，其余支架立柱继续升柱达到相同压力值时，升柱动作结束；在降柱时，由于三个支架顶梁不平，通过立柱内的行程传感器来判断出最短立柱，然后其余支架立柱降到相同距离后，三个支架同时降柱；

拉紧、侧推：在支架推移发生歪斜时，先以侧调千斤顶为支点，再操作拉紧千斤将两排支架并排收回复位。

本发明与现有技术相比其有益效果是：本发明首次采用在立柱内部装设行程传感器和压力传感器，通过行程传感器给控制器反馈的行程参数来控制立柱的行程，避免了在升降立柱过程中损坏支架的情况；本发明每组内支架向前推进时，两条支架互为支点迈步前进，当第一组推进15米后，第二组开始连续推进15米，此时完成一个循环，恢复原始状态；本发明可以实现本地控制和远程控制两种控制方式；本发明针对在行走的过程中出现的支架歪斜的情况，通过操作侧推千斤顶，实现支撑、扶正作用，还可以整体将某条支架侧向移动，这样与推移千斤顶配合即可保证整条支架在纵向、横向范围内任意调整，以适应工作中可能出现的不同姿态。

附图说明

图 1 为本发明中液压支架的结构示意图；

图 2 为液压支架底座的结构示意图 ；

图 3 为每组支架行进一个步距后的结构示意图 ；

图 4 为每组支架行进时出现跑偏的一种示意图 ；

图 5 为每组支架行进时出现跑偏的另一种示意图 ；

图 6 为每组支架行进时出现跑偏的又一种示意图。

具体实施方式

如图 1，一种沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置，它包括两组四排液压支架，每组两排液压支架并排在一起，一组中的第一排液压支架相对于第二排液压支架可移动，每排有三个液压支架分别刚性铰接，所述液压支架包括顶梁1、底座2、立柱3、推移千斤顶4、侧调千斤顶 5 和拉紧千斤 6，每个液压支架的顶梁 1 和底座 2 之间支设有两根立柱3，在每组两排液压支架中并排的前面两架之间沿行进设置有第一推移千斤顶 7，并排的后面两架之间设置有第二推移千斤顶 8，推移千斤顶 4 的伸缩端与第一排的液压支架底座 2 连接，推移千斤顶 4 的底座 2 与第二排的液压支架底座 2 连接 ；每组中只有一排液压支架侧调千斤顶 5，且每架液压支架的顶梁 1 和底座 2 均设置有两个侧调千斤顶 5，在每组两排液压支架中并排的两架之间在垂直于沿行进方向上设置有拉紧千斤6；在每架液压支架上包括电液控制装置，所述电液控制装置由支架控制器 9、电液控换向阀10、电磁阀驱动器 11、压力传感器12、行程传感器 13、电源隔离器 14、自动反冲洗过滤器15 组成，行程传感器 13安装在立柱 3 内，用于测量立柱 3 的伸缩距离，压力传感器 12与立柱 3 下腔连接，用于测量立柱 3 下腔的压力，支架控制器 9、电液控换向阀 10、电磁阀驱动器 11、电源隔离器 14 和自动反冲洗过滤器 15 均安装在支架一侧，支架控制器 9分别与电磁阀驱动器 11、压力传感器12、行程传感器 13 连接，电磁阀驱动器 11 分别与电液控换向阀 10、自动反冲洗过滤器 15 连接。

进一步地，还包括无线控制装置，无线控制装置与电液控制装置连接，无线控制装置由遥控发射器（图中未画）和接收器 16 组成，遥控发射器与接收器 16 连接，接收器 16与支架控制器 9 连接。

同时本发明还提供了一种沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置的控制方法，该控制方法中每组支架的控制动作包括降架、移架、升架、拉紧和侧推 ；其中 ：

如图3，降架、移架、升架 ：当第一排液压支架需整体前进 1 个步距（1000mm）时，第二排液压支架中的 6 根立柱 3 须同时升柱并充分接顶，由于顶梁 1 为刚性铰接，6 根立柱3必须保持同步，通过立柱 3 中安装的行程传感器 13 来控制，即顶梁 1 须始终保持水平状态，否则易损坏结构件，第二排液压支架充分接顶后，即可操作第一排液压支架之间的第一推移千

斤顶 7 同时工作，向前推动一个步距。

当第一排液压支架到位后，整体升第一排液压支架中的 6 根立柱 3 并充分接顶后即可操作第一推移千斤顶 7 同时工作，整体向前拉动第二排液压支架。当在特殊情况下，第一排液压支架拉不动整条时，推移千斤顶 4 上腔压力逐渐增高，当高于某一设定值时安装 于其中某一个千斤顶上腔的压力传感器 12 将压力信号反馈到第二推移千斤顶 8的控制器中，启动第一推移千斤顶 7 拉架，第二排液压支架拉到位后，两排支架并齐，即1个步距完成。之后支架重复以上动作。

由于实际巷道顶板不平，为了适应顶板条件，当某台支架先接顶并撑紧达到某个压力值后，此台支架中立柱3停止工作，其余立柱 3 还需继续撑紧直到所有立柱 3 都达到某 压力值才停止工作。降柱时由于顶梁 1 实际已经不平，需通过行程传感器 13 来判断，以最 短立柱 3 为基准，其余所有立柱 3 先降到此立柱 3 水平，然后再保证 6 根立柱 3同步下降。

二、拉紧、侧推

当某条支架在推移中发生歪斜时，此时需将其“拉紧”复位。

支架出现图 4 状态时，可将第二排支架撑紧顶板，通过控制顶梁 1 与底座 2 中的拉紧千斤6顶收回，直至将其复位。

支架出现图5状态时，可将第二排支架撑紧顶板，通过控制后面四架支架上顶梁 1与底座 2 中的拉紧千斤6顶收回，直至将其复位。

支架出现图 6 状态两端偏移距离较大时，可将第二排支架撑紧顶板，通过控制中间两排支架中顶梁1与底座 2 上的侧推千斤顶伸出顶至第一条上，以此为支点，再收前面两个支架支架之间顶梁 1、底座2上的拉紧千斤6顶，同时伸第二排支架中最后一个支架上顶梁1与底座 2 上的侧推千斤顶，协调三处动作直至将第一条扶正，最后同时收两排支架之间顶梁1、底座 2 上的拉紧千斤 6 顶，将其复位。

侧推千斤顶除以上支撑、扶正作用外，还可以整体将某条支架侧向移动。这样与推移千斤顶 4 配合即可保证整条支架在纵向、横向范围内任意调整，以适应工作中可能出现的不同姿态。

Claims (2)

1.沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置，它包括两组四排液压支架，每组两排液压支架并排在一起，一组中的第一排液压支架相对于第二排液压支架可移动，每排有三个液压支架分别刚性铰接，其特征在于：所述液压支架包括顶梁、底座、立柱、推移千斤顶、侧调千斤顶和拉紧千斤，每个液压支架的顶梁和底座之间支设有两根立柱，在每组两排液压支架中并排的前面两架之间沿行进设置有第一推移千斤顶，并排的后面两架之间设置有第二推移千斤顶，推移千斤顶的伸缩端与第一排的液压支架底座连接，推移千斤顶的底座与第二排的液压支架底座连接；每组中只有一排液压支架侧调千斤顶，且每架液压支架的顶梁和底座均设置有两个侧调千斤顶，在每组两排液压支架中并排的两架之间在垂直于沿行进方向上设置有拉紧千斤；在每架液压支架上安装一套电液控制装置，所述电液控制装置由支架控制器、电液控换向阀、电磁阀驱动器、压力传感器、行程传感器、电源隔离器、自动反冲洗过滤器组成，行程传感器安装在立柱内，用于测量立柱的伸缩距离，压力传感器与立柱下腔连接，用于测量立柱下腔的压力，支架控制器、电液控换向阀、电磁阀驱动器、电源隔离器和自动反冲洗过滤器均安装在支架一侧，支架控制器分别与电磁阀驱动器、压力传感器、行程传感器连接，电磁阀驱动器分别与电液控换向阀、自动反冲洗过滤器连接；

所述沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置的控制方法，该控制方法中每组支架的控制动作包括降架、移架、升架、拉紧和侧推；其中：降架、移架、升架：第一排支架前进一个步距时，第二排支架的立柱整体同时升柱并顶接煤层，此时通过操作第一推移千斤顶将第一排支架向前推进一个步距，再将第二排支架立柱整体同时降架；同时将第一排支架的立柱整体同时升柱并顶接煤层，此时操作第一推移千斤顶，将第二排支架向前拉动一个步距，此时两排支架完成一个步距；其中在支架顶接煤层时，当某个支架先顶接煤层后达到规定压力值时，此台支架立柱停止升柱，其余支架立柱继续升柱达到相同压力值时，升柱动作结束；在降柱时，由于三个支架顶梁不平，通过立柱内的行程传感器来判断出最短立柱，然后其余支架立柱降到相同距离后，三个支架同时降柱；拉紧、侧推：在支架推移发生歪斜时，先以侧调千斤顶为支点，再操作拉紧千斤将两排支架并排收回复位。

2.根据权利要求1所述的沿空留巷采空区多功能支护设备电液控制装置，其特征在于，还包括无线控制装置，无线控制装置与电液控制装置连接，无线控制装置由遥控发射器和接收器组成，遥控发射器与接收器连接，接收器与支架控制器连接。