沿留空巷液壓支架支護系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于煤礦井下的沿留空巷液壓支架自動支護系統，尤其涉及一種使用支架控制器對液壓立柱和液壓支架進行支護控制的自動支護系統。
【背景技術】
[0002]沿留空巷是一種新型的采煤方法，其取消區段煤柱、提高煤炭資源回收率，在施工過程中少掘一條巷道，可以降低巷道掘進率、解決礦井采掘接替緊張的難題，可以實現工作面Y型通風系統，有效解決了工作面隅角瓦斯積聚與超限等問題，是無煤柱開采的重要發展方向，但是沿空巷經歷兩次采動影響，特別是本工作面回采后原巖盈利與強采動應力疊加，導致巷道變形強烈、維護困難。
[0003]研究表明，沿留空巷的成功是巷內支護和巷旁支護共同作用的結果。巷旁支護經歷了木垛、密集支柱、矸石帶、混凝土砌塊等傳統低強度支護方式，發展到目前的高水速凝材料和膏體材料等高強度支護方式，基本解決了沿留空巷巷旁支護和密閉采空區的問題。巷內支護方式則經歷了工字鋼、u型鋼等棚式支護體系，發展到現在的高強度錨桿支護體系，但由于棚式支護體系為被動支護，支護阻力小、適應圍巖變形量小，不能適應沿留空巷的需要，常常因錨桿、錨索的延伸量不足而破斷或者因支護強度不足而發生頂板整體性垮冒事故，導致留巷失敗，巷內支護還未得到很好的解決。
[0004]在現有技術中，CN200999613Y公開了一種用于沿留空巷巷旁充填的液壓支架，包括頂梁、四連桿機構、立柱、推移油缸、推桿，還包括鉸接前梁、底座、尾梁、擋板和擺桿，鉸接前梁前端設置伸縮梁和護幫板，末端通過銷軸和千斤頂與頂梁的一端相連，頂梁和底座通過四連桿機構和兩排立柱相連，頂梁的后端用銷軸與尾梁相連，擋板的上端通過銷軸與尾梁相連，下端通過銷軸與底座相連；其沒有公開通過手持終端和支架控制器對液壓支架進行遙控。而CN202718698U則公開了一種液壓支架的控制系統和方法，包括手持無線發射器、無線接收裝置、液壓支架控制器，手持無線發射器由工作人員隨身攜帶，無線接收裝置與液壓支架控制器安裝在液壓支架上；其沒有公開用于沿留空巷液壓支架的控制，也沒有公開控制系統中液壓回路的具體連接關系。
[0005]為了解決以上問題，且利于沿留空巷支護設備重復利用，本發明提出了一種利用液壓立柱及液壓支架對沿留空巷巷內進行支護的支護方式及其自動支護系統，其可以對沿留空巷進行安全可靠且便捷的支護。
【發明內容】
[0006]為解決上述問題，本發明提出一種沿留空巷液壓支架自動支護系統，包括多個液壓支架組和液壓支柱，每個液壓支架組包括多個液壓支架，所述多個液壓支架沿所述沿留空巷的走向順次布置，每個所述液壓支架上設置有支架控制器，所述液壓支柱設置在液壓支架的頂部和底座之間，每個液壓支架上設置有兩個液壓支柱，所述兩個液壓支柱的布置方向平行于所述沿留空巷的走向。
[0007]優選所述兩個液壓支柱分別為前柱和后柱。
[0008]優選所述液壓支架、前柱和后柱上分別設置有檢測傳感器。
[0009]優選還包括遠程遙控器。
[0010]優選所述支架控制器上設置有手動控制按鈕。
[0011 ] 本發明可以安全有效的解決沿留空巷的支護問題，實現了沿留空巷的支護重復利用，不存在材料損耗；能夠對沿留空巷實現支護自動化，可采用液壓支架控制器進行就地控制，采用監控主機、遠程操作臺或無線遙控器對支護液壓支架進行遠程控制，保障了人員安全性；通過單動控制、成組控制以及組合邏輯自動控制功能完成了對支架的高效操控，減少了工人的勞動強度，提高了工作效率。
【附圖說明】
[0012]附圖1為本發明所述液壓支架自動支護系統的結構示意圖。
[0013]附圖標記如下:
[0014]1-液壓支架組；2_液壓支架；3_液壓支柱。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發明做進一步的詳細描述。
[0016]參見附圖1，其描述了根據本發明沿留空巷液壓支架自動支護系統的一個優選實施例。沿留空巷液壓支架自動支護系統包括2個液壓支架組和12個液壓支柱，每個液壓支架組包括3個液壓支架，每個液壓支架組中的液壓支架沿沿留空巷的走向順次布置，每個液壓支架除正常的立柱外，還設置有兩個另外的液壓支柱進行額外的支撐，液壓支柱設置在液壓支架的頂部和底座之間，每個液壓支架上設置有兩個液壓支柱，分別為前柱和后柱，兩個液壓支柱的布置方向平行于沿留空巷的走向。
[0017]每個液壓支架上設置有支架控制器，液壓支架、前柱和后柱上分別設置有行程傳感器和壓力傳感器，支架控制器通過傳感器檢測的數據控制液壓支架和液壓支柱的動作。
[0018]上述沿留空巷液壓支架自動支護控制系統的控制方法包括單動模式、成組控制模式、自動控制模式和遠程控制模式，單動模式包括選擇支架、選擇動作和執行；成組控制模式包括選擇功能和執行，選擇支架為輸入該架所在組內需要操作的架號，選擇動作為選取支架的獨立動作優選，選擇功能為支架為按規定的時序控制邏輯協同執行動作。
[0019]本發明為支架裝置預設了自動控制邏輯，使支架根據組合控制邏輯，自動順序執行支架升柱、支架移架和支架升柱功能，達到支架在巷道中的穩步移動。同時預設相應的行程和壓力門限值，當行程傳感器或壓力傳感器反饋值超出門限值時視為支架自動移動到位，系統可自行停止以等待后續指令。
[0020]當系統按行程目標來控制功能時，設置“升柱M”“降柱M”，升柱和降柱時行程傳感器會實時檢測立柱升降移動的行程值，當傳感器反饋值到達目標行程后停止動作；同時設有“最大差值”，同一支架的立柱內，由各立柱行程傳感器反饋并經過數據處理得到立柱動作行程差值，其不能超過“最大差值”，超過該值的立柱停止動作，直到小于該值繼續動作。
[0021]而以壓力目標來控制功能可用于升柱動作，在成組升柱過程中，控制器內設定了動作過程中立柱壓力目標范圍，每個支架立柱的壓力傳感器實時檢測反饋立柱壓力值，若反饋值在壓力目標范圍之外則停止動作，以避免壓力過小時產生的支撐力不足和壓力過大時升柱動作超調毀壞頂板的情況發生，達到動作的安全可靠。
[0022]在自動補壓功能中，壓力傳感器通過反饋壓力值給控制器來完成支架立柱補壓，控制器設置了“補壓下限”、“補壓上限”和“目標壓力”三個閾值來進行邏輯控制。根據壓力傳感器反饋值，當單個立柱壓力在補壓下限壓力以下，不補壓，視為處于降柱(不支護)狀態。壓力從低端越過此值，則進入了可補壓區；當立柱工作壓力從補壓上限值之上下降，跌過此值，則補壓功能自動啟動；當立柱壓力達到目標壓力值時，補壓功能停止。
[0023]同時在具有推移缸的支架上也設有壓力傳感器來監測推移聯動壓力，來完成推移聯動功能:當具有推移缸的支架連接的兩個壓力傳感器反饋值的較高值達到了參數設置列“推移聯動”所設的壓力值，助推功能啟動。即:執行支架伸推移動作時，當前部推移支架其中一個推移壓力大于“推移聯動”參數時，后部推移支架執行伸推移動作來幫助推移；同理執行支架收推移動作時，當后部推移支架中一個推移壓力大于“推移聯動”參數時，前部推移支架執行收推移動作來幫助推移。
[0024]通過升降柱功能與推移聯動功能協調運作可實現液壓支架的移動，使其可以根據采掘進度跟隨工作面前移，實現了沿留空巷中液壓支架的充分利用。
[0025]工作面的工作情況往往非常復雜，僅靠支架控制器的固定程序通常情況下無法達到滿意的支架移動效果。因此，將支架控制器連接到監控主機上，通過監控主機收集支架狀態信息并可發送控制信號到支架控制器上實現對支架的遠程控制。同時可以設置遠程操作臺或無線遙控器與支架控制器通訊，在支架控制器內加裝無線收發模塊，將支架控制器與無線遙控器的信息融合，實現對支架移動的進一步可靠控制。在支架按照程序運行完成后，通過遙控裝置或手動按鈕對支架的位置進行微調，保證液壓支架處于最優的支撐位置。
[0026]可以理解的是，液壓支架的數目和液壓立柱的數目都可根據現場實際使用要求進行添減。
[0027]以上所述，僅為本發明專利較佳的【具體實施方式】，但本發明專利的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明專利揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明專利的保護范圍之內。
【主權項】
1.沿留空巷液壓支架自動支護系統，其特征在于:包括多個液壓支架組和液壓支柱，每個液壓支架組包括多個液壓支架，所述多個液壓支架沿所述沿留空巷的走向順次布置，每個所述液壓支架上設置有支架控制器，所有控制器反饋信息到監控主機并可通過監控主機、遠程操作臺或遠程遙控器對支架進行遠程控制，所述液壓支柱設置在液壓支架的頂部和底座之間，每個液壓支架上設置有兩個液壓支柱，所述兩個液壓支柱的布置方向平行于所述沿留空巷的走向。2.如權利要求1所述的沿留空巷液壓支架自動支護系統，其特征在于:所述兩個液壓支柱分別為如柱和后柱。3.如權利要求2所述的沿留空巷液壓支架自動支護系統，其特征在于:所述液壓支架、前柱和后柱上分別設置有檢測傳感器。4.如權利要求1-3任一所述的沿留空巷液壓支架自動支護系統，其特征在于:還包括遠程遙控器。5.如權利要求4所述的沿留空巷液壓支架自動支護系統，其特征在于:所述支架控制器與遠程遙控器上設置有手動控制按鈕。6.如權利要求5所述的沿留空巷液壓支架自動支護系統，其特征在于:所述監控主機為支架控制系統終端，實時收集支架狀態信息，可遠程控制支架。7.如權利要求6所述的沿留空巷液壓支架自動支護系統，其特征在于:所述遠程操作臺可遠程控制支架。8.如權利要求7所述的沿留空巷液壓支架自動支護系統，其特征在于:所述支架控制系統可實現支架單動控制、成組控制與自動控制功能。
【專利摘要】沿留空巷液壓支架自動支護系統，包括多個液壓支架組和液壓支柱，每個液壓支架組包括多個液壓支架，所述多個液壓支架沿所述沿留空巷的走向順次布置，每個所述液壓支架上設置有支架控制器，所述液壓支柱設置在液壓支架的頂部和底座之間，每個液壓支架上設置有兩個液壓支柱，所述兩個液壓支柱的布置方向平行于所述沿留空巷的走向。本發明可以安全有效的解決沿留空巷的支護問題，實現了沿留空巷的支護重復利用，不存在材料損耗；能夠對沿留空巷實現支護自動化，可采用液壓支架控制器對支護液壓支架進行單動控制、成組控制或自動控制，也可通過監控主機、遠程操作臺或無線遙控器對支架進行遠程控制，保障了人員安全，減少了工人的勞動強度，提高了工作效率。
【IPC分類】E21D23/14, E21D23/12
【公開號】CN105370308
【申請號】CN201510617134
【發明人】魏文艷, 劉清, 崔耀, 王磊, 李俊士, 李首濱, 黃曾華, 何正剛, 牛劍峰, 李森, 田成金, 畢東柱, 姚鈺鵬, 楊立
【申請人】北京天地瑪珂電液控制系統有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月24日