采煤机生物学模型构建及技术参数预测

为提高采煤机主体参数设计的效率和综采三机的协同配合效率,面向采煤机技术参数设计过程以及综采三机之间协同配合过程,借鉴生态学基本概念进行采煤机技术参数设计,提出采煤机生物学模型。研究了采煤机相关技术参数,确定参数之间的潜在关联以及采煤机与液压支架、刮板输送机之间的协同配合关系,并基于极限学习机建立采煤机技术参数预测模型。经试验表明该模型精度保持在95%以上,符合应用要求。利用预测模型实现采煤机技术参数及输送机和液压支架配套参数求解,提高了设计效率和设计质量。     

综采工作面三机智能化配套探讨

针对矿井综采工作面普遍存在的用人多、设备协同效果不好等问题,通过应用物联网技术以及大数据技术,来进一步优化了综采工作面采煤机、刮板输送机以及液压支架三机的科学合理配套问题,通过提高这三机的智能化水平,这三机实现了协同运作,做到了精准配合,有效减少了综采工作面用人量,提高了综采工作面生产效益。     

长壁综采工作面无人自主开采发展路径与挑战

智能化无人开采是实现煤矿安全高效开采的技术途径。根据无人控制系统发展的一般规律,分析了综采工作面控制系统发展历程包括远程遥控、自动控制和自主控制3个阶段。综采工作面自主控制需要解决综采工作面环境实时感知、综采“三机”协同控制、高精度煤层地理信息系统、开采工艺智能决策与无人综采工作面评估试验方法5个方面的问题。总结了综采工作面控制系统的3个目标任务：可靠割煤与装煤、保持工作面几何关系、围岩可靠支护;凝练了综采工作面控制系统的8项关键技术：液压支架电液控制技术、综采装备协同控制技术、工作面通信技术、工作面可视化技术、采煤机定位技术、采煤机自动调高技术、工作面自动调直技术、工作面围岩支护控制技术,并分析了综采工作面控制系统关键技术与其目标任务之间的逻辑关系。通过分析综采工作面控制系统关键技术的功能需求和综采工作面自主控制的研究问题,提出了综采工作面由自动控制迈向自主控制首要解决的问题,即工作面煤层地理信息系统精细化、采煤机截割规划策略、工作面围岩智能支护策略以及综采工作面控制系统适用性评估检验方法。     

综采工作面液压支架计算机分布式控制系统

基于综采工作面液压支架与采煤机在采煤过程中存在的相互约束关系，提出了液压支架的自动控制模型和系统的其他功能。设计了液压支架计算机分布控制系统，介绍了主控机和子控机在系统中的功能和作用。     

放顶煤综采工作面三机选型设计方案

在分析山西左权盘城岭煤业采煤工作面的基础上,采用放顶煤综采工作面三机配合方案,使采煤机、前后刮板输送机、液压支架在结构参数、使用性能等方面进行匹配,探讨出一种合理高效的采煤流程,对类似煤矿企业的"三机"选型具有现实的参考价值。     

三机配套的S弯检查方法

三机配套是指煤矿综采工作面的液压支架、刮板输送机以及采煤机之间的尺寸及功能配套,是综采工作面布置工作的重要组成部分。结果直接影响工作面的使用效果及效率。在三机配套过程中铲间距是个非常重要的参数,铲间距过大影响滚筒装煤效果,铲间距过小则会使摇臂下降过程中与刮板输送机铲板干涉。介绍一种S弯检查方法,模拟采煤机及刮板输送机实际运行情况,在保证滚筒边与刮板输送机铲板之间安全距离的前提下,尽量减小铲间距,保证滚筒装煤效果,提高综采工作面生产效率。     

煤矿综采自动化系统的研究与设计

针对综采工作面自动化程度低、“三机”设备协调控制效果差等缺点,设计了一种基于联合控制的综采自动化系统。根据采煤机的工艺流程与工作原理,提出了综采自动化系统方案,将系统分为地面监控层、巷道监视中心与设备控制层,介绍了综采“三机”之间协调控制技术方案与网络通信技术,确定了各设备的检测参数。研究表明,该系统自动化水平较高,稳定性较好,可有效提高“三机”设备的联合工作效率。     

综采工作面设备尺寸配套分析

根据综采工作面"三机"配套几何关系,研究了三机的特征尺寸、工作面设备中部配合尺寸;提出采煤机在输送机弯曲段的尺寸配套要求;分析了采煤机位于端头能否截透三角煤的问题,解决摇臂头和输送机槽帮是否干涉的问题。     

煤矿智能化开采新进展

智能化开采是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。经过多年发展,我国智能化开采形成了薄煤层和中厚煤层智能化无人操作,大采高煤层人-机-环智能耦合高效综采,综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤,复杂条件智能化+机械化4种智能化开采模式。为了解决工作面综机装备智能决策难题,研发了工作面智能协同控制系统,实现采煤机自适应割煤与自主感知防碰撞,基于煤流量智能感知的采煤机、液压支架、刮板输送机等综采装备的协同联动,工作面综采装备与端头和超前支架的联动控制。上述研究成果在陕北侏罗纪1.1 m硬煤薄煤层、金鸡滩煤矿8 m超大采高综采、金鸡滩煤矿9 m以上硬煤特厚煤层综放开采进行应用,效果显著,实现了陕北侏罗纪1.1 m硬煤薄煤层高效智能化无人开采,8 m超大采高工作面人-机-环智能耦合高效综采,9 m以硬煤上特厚煤层超大采高智能化综放开采。     

基于Intranet的滚筒采煤机概念设计系统研究

为实现滚筒式采煤机概念设计中经验知识的继承与共享,将实例推理和模型推理技术相融合进行智能设计。利用粗糙集理论对条件属性进行属性约简和规则提取,然后利用近邻算法获得产品设计的最相似实例。利用支持向量机回归模型进行模型推理,通过模型计算出采煤机总体技术设计参数。在企业局域网环境下,利用动态网络技术与数据库技术开发了基于Intranet的滚筒式采煤机概念设计系统,降低了对专家经验的依赖程度,减少了设计人员的工作量,提高了设计效率。     

大同矿区薄煤层综采设备配套与开采实践

为解决大同矿区厚1.2 m以下薄煤层综采开采难题,对综采工作面＂三机＂等设备进行了特殊设计与配套,优化了采煤机功率与支架工作阻力,选用了MG170/388型采煤机与ZY4000/08/16型支架,工作面刮板输送机安装了支架侧抬高千斤顶,刮板输送机头尾采用了可调支承座,支架设计了液压控制的放炮落煤挡煤装置,转载机配套使用了迈步液压自移系统,带式输送机配套使用了液压自移机尾。在姜家湾矿78119工作面进行试验,结果表明,＂三机＂设备配套合理,机械自动化程度大幅提高,工人的劳动强度大幅降低,实现了＂两硬＂（硬煤层、硬顶板）条件下1.2 m以下薄煤层的综合机械化开采,工作面月产煤3.8万t。     

6.2m采高工作面成套国产装备稳定性研究与应用

 综采工作面的“三机”(采煤机、刮板输送机及液压支架)配套及其系统的稳定性是成套综采设备的核心。羊场湾煤矿首个6.2m采高工作面煤层倾角大、走向起伏角大、顶板围岩破碎、工作面易片帮冒顶,赋存环境复杂。以此为工程背景,研究了该工作面成套国产设备的适应性及稳定性控制问题,并提出了针对性的控制措施。现场开采实践证明,现有的设备及技术措施有效控制了“三机”及系统的稳定,保证了工作面安全、顺利回采。该技术对宁东矿区其他大采高工作面设备系统的稳定性控制有一定的借鉴意义。     

智能化综采工作面采煤机与液压支架协同控制技术应用研究

针对智能化综采工作面采煤机截煤与液压支架自动跟机移架协同效率低、经常需要人工干预等问题,依据工作面回采作业工序,将采煤机截煤与移架作业工序进行细化分解,重新对应匹配生成新的协同作业工序,同时增设协同作业操作控制逻辑,形成了采煤机与液压支架协同作业控制技术。通过现场应用,该技术能够有效减少人工干预,提高工作面生产作业效率,为井下采煤工作面自动化无人开采提供了技术支撑。     

尚庄煤矿薄煤层长工作面综采采煤技术

阐述了江西煤业集团有限责任公司尚庄煤矿（简称尚庄煤矿）根据井下的实际条件,在缓倾斜薄煤层条件下,长工作面综采采煤技术处理措施,解决了长工作面综采液压支架不下滑、工作面刮板运输机上窜下滑、采煤机防跑车以及工作面防突和采煤难的问题,对提高矿井机械化程度和煤炭回收率等方面,积累了经验。     

大倾角倾斜长壁综放工作面仰斜开采工艺

介绍了大阳煤矿3204综放工作面大倾角仰斜开采情况,采取相应的安全技术措施,解决了开采过程中出现的煤壁片帮、支架倾倒、采煤机下滑等技术难题,顺利实现了倾斜长壁综放工作面大倾角仰斜开采。     

MG250/590采煤机在大倾角工作面的改进

MG250/590W采煤机是多电机横向布置,可以实现电牵引与液压牵引互换。和纵向布置采煤机相比,具有很多优点。为适应兴安矿综采工作面的大倾角,改变了采煤机原设计的技术参数,通过在该矿大倾角工作面的使用,平均日产原煤1 930 t,最高日产2 800 t,效果显著。目前,国内外对大倾角综采工作面(倾角大于35°)的采煤机还处在探索阶段,根据兴安矿大倾角工作面的自然条件及使用采煤机的经验:对MG250/590W采煤进行技术改进,使其牵引力增加了10 t,能较好地适应该矿大倾角综采工作面,为大倾角采煤机的设计选型,提供了参考。困绕该矿多年的综采大倾角工作面采煤机牵引力不足的问题得到了解决。     

大倾角硬顶软底软煤走向长壁综放开采集成技术

针对硬顶软底软煤大倾角煤层埋藏条件复杂、开采难度大的条件,通过工作面“三机”配套、超前预爆破、回采工艺、巷道优化布置、矿山压力监测、工作面安全管理保障技术集成体系的应用,解决了该类煤层走向长壁综放开采难题,取得了良好经济社会效益。     

采煤机记忆截割系统的研究与应用

智能采矿中采煤机的记忆截割是自动开采的一个关键要素,采煤机记忆截割系统能够提升采煤机的自动化水平、增强其操控性能、减轻司机劳动强度以及提高生产效率。分析了采煤机记忆截割系统组成及其参数,介绍了采煤机记忆截割系统使用的各项传感器布置,详细阐述了采煤机记忆截割系统的手动模式、学习模式、自动截割模式3种系统运行模式和系统运行状态。通过在国家能源集团宁夏煤业集团枣泉煤矿220704综采工作面实际使用,采煤机记忆截割系统运行良好,实现了自动截割回采500 m,回采原煤55万t,为综采工作面少人、无人化开采奠定了基础。     

较薄及中厚煤层采煤机截割部的设计改进

针对采煤机截割部常出现的问题及故障,通过对截割部齿轮传动机构的强度、制造工艺及各传动件的受力进行分析,探讨总结了综采工作面采煤机截割部运行过程中出现的故障原因,提出对采煤机截割部进行改进设计,使采煤机截割部强度及工作可靠性有了很大的提高,也为今后较薄及中厚煤层采煤机截割部的结构设计提供参考依据。