液压支架平衡千斤顶控制回路优化设计.pdf

第 4 4卷 第 2期 2 0 1 8年 2月 工矿 自 动化 I n d u s t r y a n d M i n e Au t o ma t i o n Vo l _ 4 4 NO ． 2 Fe b ． 2 0 1 8 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 8 0 2 0 0 1 3 0 6 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 7 0 7 0 0 2 1 液压支架平衡千斤顶控制回路优化设计 曹连 民， 孙 士娇 ， 张震 ， 张亚珠 ， 郭徽 ， 燕 明伟 ， 郭震 ， 仲 崇涛 山东科 技 大学 机 械 电子 工程 学 院 ，山东 青 岛 2 6 6 5 9 0 摘要 分析 了采用补偿阀、 高压 内溢流式阀、 浮动双向锁 、 自动平衡阀等控制液压支架平衡千斤顶的原理 及不足 ， 根据平衡 千斤顶容腔压力特点， 提 出了一种液压支架平衡 千斤顶控制 回路优化设计方案。通过合理 配置液控换 向阀、 低压卸荷阀等元件位置 ， 可实现平衡千斤顶容腔 的 自动补液与卸荷， 解决安全 阀非紧急情 况下频 繁 开启 的 问题 。仿 真 和试 验 结果验 证 了该优 化设 计 方案 的有 效性 。 关 键词 液 压 支架 ； 平衡 千斤顶 ； 控 制 回路 ； 补 液 ；卸荷 中图分类号 TD 3 5 5 ． 4 文献标志码 A 网络出版时间 2 0 1 8 一 O l 一 1 7 1 0 0 5 网络 出版地 址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 8 0 1 1 6 ． 1 8 2 0 ． 0 0 2 ． h t m1 Op t i ma l d e s i g n o f b a l a n c e j a c k c o n t r o l l o o p o f h y d r a u l i c s u p p o r t CAO Li a n mi n， S UN S h i j i a o ， ZHANG Z h e n， Z HANG Ya z h u， GU0 Hu i ， YAN M i ng we i ， GU O Zhe n， ZHONG Cho ng t a o Co l l e g e o f M e c h a n i c a l a n d El e c t r o n i c En g i n e e r i n g ，S h a n d o n g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y ， Qi n g d a o 2 6 6 5 9 0，Ch i n a Ab s t r a c t Pr i n c i p l e s a n d s h o r t c o mi n g s o f b a l a n c e j a c k c o n t r o l o f h y d r a u l i c s u p p o r t b y u s e o f c o mp e n s a t i o n v a l v e ，h i g h p r e s s u r e i n t e r n a l o v e r f l o w v a l v e ，f l o a t i n g t wo wa y l o c k a n d a u t o ma t i c b a l a n c e v a l v e r e s p e c t i v e l y we r e a n a l y z e d ，a n d a n o p t i ma l d e s i g n s c h e me o f t h e b a l a n c e j a c k c o n t r o l l o o p o f h y d r a u l i c s u p p o r t wa s p r o p o s e d a c c o r d i n g t o p r e s s u r e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e b a l a n c e j a c k c a v i t y ．Au t o ma t i c f l u i d r e p l a c e me n t a n d u n l o a d i n g o f t h e b a l a n c e j a c k c a v i t y a r e r e a l i z e d b y r e a s o n a b l y d i s p o s i n g c o mp o n e n t s s u c h a s h y d r a u l i c p r e s s u r e c o n t r o l l e d r e v e r s i n g v a l v e a n d l O W p r e s s u r e u n l o a d i n g v a l v e ，S O a s t o s o l v e p r o b l e m o f s a f e t y v a l v e f r e q u e n t l y o p e n i n g u n d e r n o n e me r g e n c y s i t u a t i o n．Th e s i mu l a t i o n a n d t e s t r e s u l t s v e r i f y e f f e c t i v e ne s s o f t he o pt i ma l de s i g n s c h e me． Ke y w o r d s h y d r a u l i c s u p p o r t ；b a l a n c e j a c k ； c o n t r o l l o o p ；f l u i d r e p l a c e me n t ；u n l o a d i n g 0 引 言 液压支架是综采工作面的支护设备 ， 其与采煤 机 、 刮板输送机 、 转载机和乳化液泵站等设备配套使 用 ， 从 而实 现综 合 机 械 化 采 煤 。平 衡 千 斤 顶 是 掩 护 式液压支架最关键的结构之一 ， 其不仅能够改 变顶 梁受顶板作用力点的位置 ， 使支架合理受力 ， 提高支 架适 应性 ， 而且 能够 在 支 架 升 降 过 程 中 调整 顶 梁 姿 态 ， 使顶梁与底座保持平行。但实际工作中由于人 为操作不当导致提前停止供液时， 在双向锁的作用 下 平衡 千斤 顶 、 顶 梁 、 掩 护 梁 形 成 刚 性 三 角形 结 构 ， 影 响支 架 的初撑 ， 当顶板 运动 变化 时 ， 导致 平衡 千斤 收稿 日期 2 0 1 7 - 0 7 - 0 8 ； 修 回日期 2 0 1 7 - 1 2 - 2 5 ； 责任编辑 盛男。 基金项 目 中国煤炭工业协会科学技术研究指导性计划项 目 MTKJ 2 0 1 6 2 7 9 ； 青岛市应 用基础研 究计 划资助项 目 1 5 9 1 3 2 - j c h ； 山东科 技 大学人才引进科研启动基金资助项 目 2 0 1 5 R C J J O 2 5 。 作者简介 曹连 民 1 9 7 8 一 ． 男 ， 山东 陵县 人 ， 副教 授 ， 硕 士 研究 生导 师 ， 博士 ， 主要 研 究方 向 为机 电液 控制 、 矿 山机 械等 ， E - ma i l s k d c l m 1 6 3 ． c o rn 。 引用格式 曹连 民， 孙士娇 ， 张震 ， 等． 液压支架平衡千斤顶控制 回路优化设计[ 刀． 工矿 自动化 ， 2 0 1 8， 4 4 2 1 3 1 8 ． C AO L i a n mi n ， S UN S h ij i a o ， Z HANG Z h e n ， e t a 1 ． Op t i ma l d e s i g n o f b a l a n c e j a c k c o n t r o l l o o p o f h y d r a u l i c s u p p o r t [ J ． I n d u s t r y a n d M i n e Au t o ma t i o n， 2 01 8， 4 4 2 1 3 1 8 ． 1 4 工矿 自动化 2 0 1 8年 第 4 4卷 顶容腔出现极端压力状况 ， 一腔出现高压 ， 另一腔出 现真空 ， 容易使平衡千斤顶遭受破坏_ 1 。 ] 。为避免上 述情 况发 生 ， 国 内很 多 学 者 对平 衡 千 斤顶 控 制 回路 进行 了研究。王伟 介绍了利用补偿阀和高压 内溢 流式 阀解 决 平 衡 千 斤 顶 集 中 受 载 的 问 题 ； 马 利 平 等 介绍了利 用浮动双 向锁保护平衡千斤顶 的原 理 ， 并设计 了平衡千斤顶 自动补液控制 回路 ； 曹连 民 等_ 7 ] 提出了一种矿用 自动平衡阀， 利用立柱压力控 制平衡千斤顶的补液与卸载。上述研究成果在一定 程度上能够实现对平衡千斤顶 的有效保护 ， 但在实 际应 用 中并未 取得显 著效 果 。本文对 平衡 千斤顶 控 制 回路进 行优 化设 计 ， 避 免 了在 支 架 承 载 阶段 安 全 阀非紧急情况下频繁开启及平衡千斤顶容腔无法 自 动 补液 的问题 。 1平衡 千斤 顶控 制回路 1 ． I 补 偿 阀 控 制 回路 补偿 阀控制回路如图 1 所示 。补偿 阀一端与平 衡千斤顶无杆腔相连 ， 另一端通向回液管。支架初 撑 时 ， 立 柱无 杆腔 压力 较 低 ， 补 偿 阀 处 于导 通状 态 ， 平衡千斤顶无杆腔与 回液管导通 ， 此时顶梁粱端开 始接 触顶 板 。当立 柱 继 续升 柱 时 ， 因平衡 千 斤 顶 受 压 ， 平衡千斤顶无杆腔的液体经补偿阀回到液箱 ， 使 平衡 千斤 顶活 塞 回缩 ， 避 免 了平 衡 千 斤 顶 、 顶梁 、 掩 护梁 呈 刚性 三角 形 结 构 。 当顶 梁 完 全 支 撑 住 顶 板 时 ， 立柱无 杆腔 压力迅 速增 大 ， 当压力 达到补 偿 阀的 设定 关 闭压力 时 ， 补 偿 阀在 高压 控 制 液 流 的作 用 下 立 即关 闭 ， 此 时平 衡 千斤 顶 容 腔完 全 闭锁 。该 控 制 回路能够实现平衡千斤 顶无杆腔 自动卸荷 ， 但无法 实现 平衡 千斤 顶有杆 腔 自动卸荷 。 管 1 一平衡千斤顶 ； 2 一安全 阀； 3 一普通双向锁 ； 4 一补偿 阀； 5 一立柱 图 1 补偿阀控制 回路 Fi g ．1 Co mpe n s a t i on va l v e c o nt r ol l o op 1 ． 2 高压 内溢流式 阀控 制 回路 高压内溢流式阀控制回路如图 2所示， 其工作 原 理是 通过 平衡 千斤顶 容腔压 差控 制二位 二通 液控 换 向阀开启 或关 闭 ， 进 而实 现 容 腔 的互 相 卸荷 和补 液。二位二通液控换 向阀通常处于上位工作 ， 当容 腔压差 达 到一定值 时 ， 二位 二 通 液控 换 向阀 处 于下 位工作 ， 平衡 千斤 顶容 腔导通 ， 液压 油 由压 力 高的腔 流往 压力低 的腔 。但 由有 杆 腔 向无 杆 腔溢 流时 ， 有 杆腔溢出液体无 法充满无 杆腔 ， 造成 无杆腔 出现 负压 。 1 一半 衡 干 斤 琐 ； 2 一二 位 二 通 液 控 换 向 网 ； 3 ， 5～安 全 阀 ； 4 一普通双 向锁 图 2 高压 内溢流式 阀控制 回路 Fi g ． 2 Hi g h p r e s s u r e i n t e r n a l o v e r f l o w v a l v e c o n t r o l l o o p 1 ． 3浮动双 向锁 控 制 回路 浮动双向锁控制 回路如图 3所示 ， 其 中浮动双 向锁 由普通双向锁和低压锁组成。该回路以立柱换 向阀与液 控单 向阀 间 的油 液 压 力作 为 控 制 液体 ， 当 支架快速升架时， 控制液体压力较高， 使普通双向锁 处 于开启 状态 ， 浮动 双向锁 与平衡 千斤顶 容腔 导通 ， 当平衡千斤顶某一容腔压力大于浮动双向锁调定压 力 时 ， 低压 锁打开 ， 平衡 千 斤 顶及 时卸 荷 ， 另 一 腔则 补液 。当立柱停止供液时， 控制液体压力降低 ， 普通 双 向锁关 闭 ， 浮动 双 向锁失 去作用 ， 将平衡 千斤 顶锁 死 。这样在 井下频 繁升 柱时 ， 安全 阀就不 会开 启 ， 也 可防止支架出现“ 打高射炮” 现象 ， 但无法实现支架 受顶板 过 载荷被 迫下 降时对 平衡千 斤顶 的调节 。 1 一平衡千斤顶 ； 2 ， 6 一安全阀； 3 一普通双向锁 ； 4 一低压锁； 5 一换向阀 图 3浮动双向锁控制 回路 Fi g ．3 Fl o a t i ng t wo wa y l o c k c on t r ol l oo p 2 0 1 8年第 2期 曹连民等 液压支架平衡千斤顶控制回路优化设计 ．1 5． 1 ． 4 自动平衡 阀控 制 回路 自动平衡 阀控制 回路 如图 4所示 ， 其 中液控换 向阀液 控 口通 过交 替 阀与 立 柱 的进 回 液油 路 相 连 。 当给立柱供液时， 液控 口压力增加并 达到液控换 向 阀控制压力 ， 液控换 向阀换 向； 当立柱不供液时 ， 液 控 口压力低于液换 向阀控制压力 ， 液控换 向阀处于 初始 状态 工 作 。液 控换 向 阀处 于初 始 状 态 工 作 时 ， 即支架处于支撑状态， 平衡千斤顶容腔 与低压卸荷 阀组连接 ， 实现低压供液回路与平衡千斤顶连通 ， 保 证平衡千斤顶的背压压力和腔内液体充足。液控换 向阀换向后 ， 即支架处于升架或降架过程 ， 平衡千斤 顶容腔通过单 向阀与低压补液源相连 ， 实现 自动补 液， 保证平衡千斤顶容腔始终充满液体。在立柱升 柱和降柱过程 中， 通过交替 阀能够实现 自动平衡 阀 控制 ， 但增加交替阀使液压阀元件增多， 降低了控制 回路的可靠性 。 i 一平衡千斤顶 ； 2 ， 1 1 一安全阀 ； 3 ， l O 一二位三通液控换向阀 4 ， 9 一单 向阀； 5 ， 8 一低压卸荷阀 ； 6 一普通双向锁 ； 7 一换向阀 ； 1 2 一交替阀 图 4 自动平衡 阀控制 回路 F i g ． 4 Au t o ma t i c b a l a n c e v a l v e c o n t r o 1 1 o o p 2 平衡千 斤顶 控 制 回路优化 设计 通过分析现有平衡千斤顶控制 回路发现 ， 其 多 数依靠立柱进 回液油路油液控制平衡 千斤顶L 8 ， 如果泵站供液时出现压力波动， 将降低控制稳定性 。 不 管在 什 么工 况下 ， 平 衡 千 斤 顶 如 果 有 一 腔压 力 过 大 ， 安全阀就需要开启 卸荷， 为保持 工作稳定性 ， 避 免 出现真空 ， 另 一腔 则需 要补 液 。利用 该 特点 ， 对平 衡千斤顶控制 回路进行优化设计 ， 如 图 5所示 。该 控制回路中的液控换 向阀依靠平衡千斤顶容腔进行 控制 ， 低压卸荷阀开启压力小于安全阀， 液控换 向阀 的液控压力小于安全 阀开启压力， 并且液控换 向阀 初 始状 态下 连 通平衡 千 斤顶 容腔 与低 压卸 荷 阀 。 1 一平衡千斤顶 ； 2 ， 1 2 一安全 阀； 3 ， 1 1 一二位三通液控换 向阀； 4 ， 1 O 一低压卸荷 阀； 5 ， 9 一单 向阀； 6 ， 8 一电液换 向阀 ； 7 一普通双向锁 图 5 优化 的平衡 千斤 顶控制 回路 Fi g ． 5 Op t i ma l b a l a n c e j a c k c o n t r o l l o o p 优化的平衡千斤顶控制 回路工作原理 当立柱 上 升或 平衡 千斤 顶 处 于 受 拉 工 况 时 ， 平 衡 千斤 顶 无 杆 腔被 压缩 ， 该 腔压 力迅 速增 大 ， 当增 大到 液控 换 向 阀 3的换向压力时 ， 平衡千斤顶有杆腔与低压供液 口接通 ， 当达 到低 压 卸 荷 阀 1 O调 定 压 力 时 ， 无 杆 腔 卸荷 ， 有杆腔 自吸补 液， 从而使 有杆腔始终 充满液 体 。由于低 压卸 荷 阀开 启 压 力低 于安 全 阀 ， 避 免 了 安全阀在顶板扰动、 非 紧急情况下频繁开启的状况 ， 只有当顶板出现剧烈运动、 顶板压力强烈时， 安全阀 才会开启卸荷 ， 保证了其使用寿命 。 3仿真 分析 利用 AME S i m 软件 HC D库建 立优化 的平衡 千斤 顶 控制 回路仿 真 模 型 “ ， 如 图 6所示 。 1 一平衡千斤顶 ； 2 ， 1 2 一安全阀 ； 3 ， 1 1 一二位三通 液控换 向阀； 4 ， 1 O 一低压卸荷阀 ； 5 ， 9 一单向阀 ； 6 ， 8 一电液换向阀 ； 7 一双向锁 图 6 优化的平衡千斤顶控制 回路仿真模 型 Fi g ． 6 S i mu l a t i o n mo d e l o f o p t i ma l b a l a n c e j a c k c o n t r o l l o o p 根据实 际参 数设置活塞直径 为 2 3 0 mm， 活塞 杆直径为 1 4 0 mm， 活塞质量 为 2 0 k g ， 活塞初始位 移 为 0 ． 5 m， 无 杆 腔初 始压 力 为 1 ． 5 MP a ， 有 杆腔 初 1 6 工矿 自动化 2 0 1 8年 第 4 4卷 始压力为 2 ． 3 7 MP a ， 安全阀开启压力为 4 3 ． 3 MP a ， 低压卸荷阀开启压力为 2 2 MP a ， 液控换向阀复位弹 簧预紧力为 1 2 7 N， 液控换 向阀最大行程为 5 mm， 液 控换 向 阀与低压 卸荷 阀连接 处 的阀芯起 始开 口度 为 1 mm， 泵站 压力 为 3 1 ． 5 MP a 。对平 衡 千 斤顶 施 加如图 7所示的随机负载， 仿真 时间为 9 S ， 仿真步 长 为 1 0 s 。 0 ． 2 慧 - 。 ． 一O ． 4 - 0 ． 6 图 7平 衡 千 斤 顶 随 机 负 载 Fi g ． 7 Ra n d o m l o a d o f b a l a n c e j a c k 仿真得到平衡千斤顶容腔压力 曲线 、 低 压卸荷 阀流量 曲 线 、 平 衡 千 斤 顶 补 液 曲线 ， 分 别 如 图 8 一 图 1 O 所示 。从图 8 一图 1 0可看出， 当平衡千斤顶在 1 ． 5 S时受压 ， 无杆腔压力升高， 有杆腔压力降低 ； 在 2 ． 4 S 时无杆腔压力增大到 2 2 MP a ， 无杆腔侧低压 卸 荷 阀开启 卸荷 ， 同时有 杆腔 开始补 液 ； 当负载 稳定 时 ， 无杆 腔压 力维持 在 2 2 MP a 左 右 ， 而有 杆 腔在 补 液过程中压力为 0 ； 当平衡千斤顶受压负载降低时 ， 无杆腔压力随之降低 ， 在 5 ． 6 S 时低压卸荷阀关闭 ， 不 再 卸 荷 ， 有 杆 腔 也 不 再 补 液 ； 当平 衡 千 斤 顶 受 拉 图 8 平衡 千斤顶容腔压力 曲线 F i g ． 8 C a v i t y p r e s s u r e c u r v e o f b a l a n c e j a c k 无杆腔一侧流量 2 4 6 8 1 0 时间／ s 图 9 低压卸荷 阀流量 曲线 Fi g ． 9 Di s c h a r g e c u r v e o f l o w p r e s s u r e u n l o a d i n g v a l v e 暑 1 0 0 8 0 6 0 4 。 0 无杆腔一侧补液 ⋯⋯。 百 t 脬 一 侧补 j便 U 4 b l U 时间／ s 图 1 O 平衡千斤顶补液 曲线 Fi g ． 1 0 Fl u i d r e p l a c e me n t c u r v e o f b a l a n c e j a c k 时 ， 在 6 ． 8 S 时 有杆 腔 压 力 达 到低 压 卸荷 阀开 启压 力 ， 有杆 腔侧 低 压 卸 荷 阀 开启 卸 荷 ， 此 时无 杆 腔 补 液 ； 当 负 载 恒 定 时 ， 有 杆 腔 压 力 维 持 在 2 2 MP a 左 右 。 通过 分析平 衡 千斤 顶 受 载 过程 可 发 现 ， 优 化 的 平衡 千斤 顶控制 回路 能在 平衡千 斤顶 容腔 压力变 化 的情况 下实现 自动 补 液 ， 避 免平 衡 千斤 顶受 压 时 无 杆 腔 出现真空 现象 或平衡 千斤顶 受拉 时有 杆腔 出现 真 空现 象 ， 并且 容腔 压力 均未达 到安全 阀开 启压力 ， 能有效避 免安 全 阀频 繁开启 。 4现场 应用 优化的平衡千斤顶控制回路在某矿工作面进行 了现 场 应 用 试 验 。从 该 工 作 面 中 间 液 压 支 架 即 1 1 号 支架 开 始 ， 选 取 1 1 ， 1 3 ， 1 5 ， 1 7 ， 1 9号 支 架 作 为 试验支架 ， 按照优化 的平衡千斤顶控制回路对原有 平衡千斤顶控制 回路进行设计并安装 ， 选取 1 2 ， 1 4 ， 1 6 ， 1 8 ， 2 0号 支 架 作 为对 照支 架 。试 验 过 程 中 由 同 一 位 工人 依次操 作上 述 1 0台支架 升架 ， 观察 支架 平 衡 千斤顶 停止供 液后 有杆 腔有无 补液及 无杆 腔有无 卸荷 的现 象 ， 并 利用 压 力传 感 器 等 监测 仪 器 分 别对 支架 平衡 千斤顶 无 杆 腔压 力 、 顶 梁 接顶 时相 对 底 板 仰俯角等数据进行监测 ， 具体试验参数见表 1 。 从表 1可看 出， 平衡千斤顶控制 回路优化设计 后 ， 平衡千斤顶的无杆腔压力降低并出现卸荷现象 ， 平衡 千斤 顶 的无杆 腔压 力 维持 在 2 2 MP a左 右 ， 且 顶梁接顶时相对底板仰俯角减小， 维持在 3 。 左右 ， 缓解了平衡千斤顶的恶劣压力状态 ， 同时能实现有 杆腔补 液 。 5 结语 在 分析 现有 平衡千 斤顶 控制 回路 的特 点及 不足 的基础 上 ， 根据平 衡千斤 顶容 腔压 力特点 ， 提 出 了一 种液压支架平衡千斤顶控制 回路优化设计方案 。分 别在AME S i m和现场环境下对优 化的平衡千斤顶 舳 ∞柏加∞∞ ∞∞加O 一 7II g ． 1v ＼ 喜爆 2 0 1 8年第 2 期 曹连 民等 液压支架平衡千斤顶控制回路优化设计 表 1 优化 的平衡 千斤顶控制 回路试验参数 Ta b l e 1 Te s t p a r a me t e r s o f o p t i ma l b a l a n c e j a c k c o n t r o l l o o p [5] [6] 注 顶粱接顶时相对底板仰俯角为正时表示是仰角， 为负时表 [7 J 示是俯角 。 控制回路进行了仿真和试验 ， 结果表明， 该优化的平 衡千斤顶控制 回路可实现平衡千斤顶无杆腔和有杆 腔的自动补液与卸荷 ， 有效避免 了安全 阀非紧急情 况下频繁开启导致安全阀使用寿命降低的问题 。 参 考文献 R e f e r e n c e s [ 1] [2] [ 3] [ 4] 郭 继圣． 综采工作 面巷 道超 前液压支架选型设计及 展 望 [ J ] ． 煤炭 科学技术 ， 2 0 1 6 ， 4 4 1 1 3 0 3 5 ． GU0 J i s h e n g ． S e l e c t i o n d e s i g n a n d o u t l o o k o n a dv a nc e d hy dr a ul i c p owe r e d s upp or t of g at e wa y i n f u l l y - me c h a n i z e d c o a l m i n i n g f a c e [ J ] ．C o a l S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y， 2 0 1 6 ， 4 4 1 1 3 0 3 5 ． 张 忠温． 平朔矿 区两柱掩护 式放 顶煤支架适应性研 究 E J ] ． 煤 炭科 学技术 ， 2 0 1 1 ， 3 9 1 1 3 1 3 5 ． ZHANG Zh o n g we n ． S t u d y o n s u i t a b i l i t y o f h y d r a u l i c p o we r e d t wo l a g s h i e l d c a v i n g s u p p o r t i n Pi n g s h u o Mi n i n g Ar e a [ J ] ． C o a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， 2 0 1 1 ， 3 9 1 1 3 1 3 5 ． 马端志 ， 王恩 鹏． 两 柱掩 护式大采 高强力 放顶 煤液 压 支 架的研制[ J ] ． 煤炭科学技术 ， 2 0 1 3 ， 4 1 8 8 4 8 6 ． M A Du a n z h i 。 W ANG En p e n g ．De v e l o p me n t o f t wo l e g s s h i e l d p o we r f u l c a v i n g c o a l h y d r a u l i c s u p p o r t f o r l a r g e mi n i n g h e i g h t f a c e[ J ] ．C o a l S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y， 2 0 1 3， 4 1 8 8 4 8 6 ． 张华 磊 ， 涂敏 ， 张继 兵 ， 等． 大采高 综采破 碎顶 板液 压 支 架压架致损机理分析[ J ] ． 山东科 技大学学 报 自然 科学版 ， 2 0 1 3 ， 3 2 6 1 - 6 ． [ 8] [9 ] [ 1 0 3 [ 1 1 ] Z HANG Hu a l e i ，TU M i n，Z HANG J i b i n g，e t a 1 ． An a l y s i s on t he d a ma ge me c ha n i s m of hyd r a u l i c p owe r e d s upp or t s c r u s hi ng a t t he b r o ke n r o of of f ul l y me c h a n i z e d mi n i n g f a c e w i t h g r e a t c u t t i n g h e i g h t [ J ] ． J o u r n a l o f S h a n d o n g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y Na t u r a l S c i e n c e ， 2 0 1 3， 3 2 6 1 - 6 ． 王伟 ． 两柱 掩护 式支 架平 衡 千斤 顶控 制方 式 的分 析 E J -1 ． 煤 矿机械 ， 2 0 0 9 ， 3 0 1 1 6 8 1 7 0 ． W ANG W e i ． An a l y s i s o n c o n t r o l me t h o d s o f r o l e o f e q u i l i b r i u m j a c k o f t wo l e d h y d r a u l i c s h i e l d [ J ] ． C o a l M i n e Ma c h i n e r y ， 2 0 0 9， 3 0 1 1 6 8 1 7 0 ． 马利平 ， 廉 自生． 掩 护式 支架平衡 千斤顶 液压 回路 分 析 E J ] ． 机械工程与 自动化 ， 2 0 1 0 5 1 0 1 3 ． M A L i p i n g，LI AN Zi s h e n g ．An a l y s i s o n h y d r a u l i c c i r c u i t o f t h e b a l a n c e r a m i n t h e s h i e l d s u p p o r t [ J ] ． M e c h a n i c a l En g i n e e r i n g a n d Au t o ma t i o n， 2 0 1 0 5 1 0 - 1 3 ． 曹连 民， 张凡 ， 齐辉 ， 等． 基于 AME S i m 的矿用 自动平 衡 阀 动 态 特 性 仿 真 [ J ] ． 矿 山 机 械 ， 2 0 1 5 ， 4 3 8 11 4 1 18 ． CA0 Li a n mi n， ZHANG Fa n ， QI Hu i ， e t a 1 ． S i mu l a t i o n o n dy na mi c c ha r a c t e r i s t i c s of mi ne - us e d s e l f - ba l a nc i ng v a l v e b a s e d o n A ME S i m E J ] ．Mi n i n g P r o c e s s i n g Eq u i p me n t ， 2 0 1 5 ， 4 3 8 1 1 4 1 1 8 ． 杨培举 ， 刘长友 ， 金太． 两柱掩护式综放支架 的承载规 律 及 工 艺 研 究 [ J ] ．采 矿 与 安 全 工 程 学 报 ， 2 O 1 0 ， 2 7 4 5 1 2 - 5 1 6 ． YANG P e i j u， L I U Ch a n g y o u， J I N Ta i ．Re s e a r c h o n t h e l o a d v a r i a t i o n l a ws a n d t e c h n o l o g i c e f f e c t o f t wo l e g s u b l e v e l c a v i n g s h i e l d s u p p o r t [ J ] ． J o u r n a l o f Mi n i n g S a f e t y En g i n e e r i n g， 2 0 1 0 ， 2 7 4 5 1 2 5 1 6 ． 宋志安 ， 宋嘉 ， 王万法． 外注式单体液压支 柱参数化建 模与仿 真 [ J ] ． 山 东 科 技 大 学 学 报 自然 科 学 版 ， 2 0 1 2 ， 3 1 6 9 3 1 0 0 ． S ONG Zh i a n， S ONG J i a ， W ANG Wa n f a ．Th e s i n g l e h y d r a u l i c p r o p p a r a m e t r i c mo d e l i n g a n d s i mu l a t i o n [ J ] ． J o u r n a l o f S h a n d o n g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y Na t u r a l S c i e n c e ， 2 0 1 2 ， 3 1 6 9 3 1 0 0 ． 王 国法． 工作面支护与液压支架技术 理论体 系[ J ] ． 煤 炭 学 报 ， 2 O 1 4， 3 9 8 1 5 9 3 1 6 0 1 ． W ANG Gu o f a ． Th e o r y s y s t e m o f wo r k i n g f a c e s u p p o r t s y s t e m a n d h y d r a u l i c r o o f s u p p o r t t e c h n o l o g y [ J ] ． J o u r n a l o f C h i n a C o a l S o c i e t y ， 2 0 1 4 ， 3 9 8 15 93 16 01 ． 刘晓 明， 赵同彬 ， 王 明强 ， 等． 固体充 填工 作面 支架工 作特性及顶板控制 分析I- J ] ． 山东科技 大学学报 自然 科学版 ， 2 0 1 7 ， 3 6 2 4 2 4 7 ． 第 4 4卷 第 2期 2 0 1 8年 2月 工矿 自 动 化 I ndu s t r y a nd M i n e Au t oma t i o n V0 I ． 4 4 NO ． 2 Fe b ． 2 O 1 8 文章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 8 0 2 0 0 1 8 0 5 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 X ． 1 7 2 8 8 矿井瓦斯监测数据消噪方法 梁荣 ， 董 丁稳 。 1 ． 西安科技大学 计算机科学与技术学院， 陕西 西安7 1 0 0 5 4 ； 2 ． 西安 科技 大学 安全 科学 与工程 学 院 ，陕西 西安 7 1 0 0 5 4 摘 要 针 对矿 井 瓦斯监 测数 据 采用 小波 消噪 容 易剔 除有效信 号 成分 的 问题 ， 提 出了一种基 于希 尔伯特 一 黄变换的矿井瓦斯监测数据消噪方法。该方法将原始瓦斯监测数据序列