實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略措施 液壓支架配套的綜采設(shè)備

壓力傳感器傳感器應(yīng)用液壓支架是用來(lái)控制采煤工作面礦山壓力的結(jié)構(gòu)物。采面礦壓以外載的形式作用在液壓支架上。在液壓支架和采面圍巖相互作用的力學(xué)系統(tǒng)中，若液壓支架的各支承件合力與頂板作用在液壓支架上的外載合力正好同一直線，則該液壓支架對(duì)此采面圍巖十分適應(yīng)。

地下開采煤礦開采主要是利用液壓支架配套的綜采設(shè)備產(chǎn)出的。采煤綜合機(jī)械化能大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，并加快煤炭工業(yè)發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略措施。

圖1 煤炭綜采設(shè)備

成套的煤炭綜合采掘系統(tǒng)主要由液壓支架、刮板輸送機(jī)、采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)四部分組成，其中液壓支架在煤礦開采過程中是用于支撐礦頂，形成一個(gè)可移動(dòng)的井下采煤空間，以便刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)在此空間下作業(yè)。液壓支架主要由頂梁、立柱、油缸、后掩護(hù)梁和底座組成。在工作過程中，不僅要提供可靠的支撐頂板，維護(hù)一定的安全工作空間，而且要對(duì)著工作面的推進(jìn)，要進(jìn)行移架和推送輸送機(jī)。因此必須要實(shí)現(xiàn)升、降、推、移四個(gè)基本動(dòng)作，而壓力傳感器是實(shí)現(xiàn)這些動(dòng)作中必不可少的器件。

圖2 液壓支架

在采煤工作面中，當(dāng)煤被采出后，就會(huì)出現(xiàn)一定的空間，由于受上部巖層壓力，出現(xiàn)離層和裂隙，如果不及時(shí)支護(hù)，頂板就要冒落，不支護(hù)時(shí)間越長(zhǎng)危險(xiǎn)就越大。所以每臺(tái)支架立柱下腔裝有一個(gè)壓力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)立柱下腔液體壓力的變化，來(lái)了解支架與頂板的相互作用。當(dāng)頂板處于無(wú)壓狀態(tài)時(shí)，支架以初撐力支撐頂板；當(dāng)周期來(lái)壓時(shí)，頂板下沉，使立柱下腔壓力大于安全閥調(diào)正壓力，安全閥被打開，使立柱下腔壓力下降，成為立柱讓亞狀態(tài)，使支架以工作阻力支護(hù)頂板；如果繼續(xù)來(lái)壓，就要不斷讓壓，立柱要有一定的向下行（注意避免壓死狀態(tài)）；支架前移后，頂板處于無(wú)支護(hù)狀態(tài)，此時(shí)頂板就會(huì)冒落。

立柱下腔壓力傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)立柱下腔液體壓力的變化，判斷支架是否處于良好的工作狀態(tài)。廣為使用的傳感器有電阻式、壓阻式、壓電式等形式。壓阻式傳感器具有靈敏度高、準(zhǔn)確度高、響應(yīng)頻率快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小和重量輕的優(yōu)點(diǎn)，能滿足液壓支架壓力特性的要求，而且還具有功耗低、安全可靠、壽命長(zhǎng)和易于實(shí)現(xiàn)集成化的特點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。