压力传感器在液压支架的应用

        地下开采煤矿开采主要是利用液压支架配套的综采设备产出的。采煤综合机械化能大幅度提高劳动生产率，并加快煤炭工业发展，是实现煤炭工业现代化的一项重要战略措施。

图1  煤炭综采设备

        成套的煤炭综合采掘系统主要由液压支架、刮板输送机、采煤机和掘进机四部分组成，其中液压支架在煤矿开采过程中是用于支撑矿顶，形成一个可移动的井下采煤空间，以便刮板输送机和采煤机在此空间下作业。液压支架主要由顶梁、立柱、油缸、后掩护梁和底座组成。在工作过程中，不仅要提供可靠的支撑顶板，维护一定的安全工作空间，而且要对着工作面的推进，要进行移架和推送输送机。因此必须要实现升、降、推、移四个基本动作，而压力传感器是实现这些动作中必不可少的器件。

图2  液压支架

        在采煤工作面中，当煤被采出后，就会出现一定的空间，由于受上部岩层压力，出现离层和裂隙，如果不及时支护，顶板就要冒落，不支护时间越长危险就越大。所以每台支架立柱下腔装有一个压力传感器，实时监测立柱下腔液体压力的变化，来了解支架与顶板的相互作用。当顶板处于无压状态时，支架以初撑力支撑顶板；当周期来压时，顶板下沉，使立柱下腔压力大于安全阀调正压力，安全阀被打开，使立柱下腔压力下降，成为立柱让亚状态，使支架以工作阻力支护顶板；如果继续来压，就要不断让压，立柱要有一定的向下行（注意避免压死状态）；支架前移后，顶板处于无支护状态，此时顶板就会冒落。

       立柱下腔压力传感器，实时监测立柱下腔液体压力的变化，判断支架是否处于良好的工作状态。广为使用的传感器有电阻式、压阻式、压电式等形式。压阻式传感器具有灵敏度高、准确度高、响应频率快、结构简单、体积小和重量轻的优点，能满足液压支架压力特性的要求，而且还具有功耗低、安全可靠、寿命长和易于实现集成化的特点，所以应用广泛。