采煤机与刮板输送机多目标协同速度优化研究

针对采煤机和刮板输送机运行速度不匹配，刮板输送机连续高速运转造成的能源浪费和运输效率低的问题，通过研究双向割煤工艺，对采煤机和刮板输送机运行阶段进行分析，建立以刮板输送机能耗、运输速度波动和运输效率为优化目标的采煤机与刮板输送机协同调速决策模型，在采煤机和刮板输送机规定速度范围、刮板输送机载煤量等约束条件下，使用海鸥优化算法求解各阶段最优协同速度。最后，使用某煤矿工作面数据进行仿真实验得出：使用采煤机与刮板输送机协同调速决策模型对采煤机牵引速度和刮板输送机运输速度进行规划，能够在不影响生产任务的前提下有效降低刮板输送机28.7%能耗，运输效率提高6.8%。     

综采工作面采煤机和刮板输送机运行速度协同控制研究

为了提高综采工作面煤炭回采效率,以山阳矿3501综采工作面为研究对象,针对采面回采煤层量加导致刮板输送机频繁出现过载停机问题,提出通过采煤机和刮板输送机运行速度协同控制来实现运行速度匹配。具体是通过传感器监测刮板输送机运行状态,并根据刮板输送机负载情况调整采煤机割煤速度,从而确保刮板输送机正常运行的情况下提高采面煤炭回采效率。现场应用后,刮板输送机未再出现过载停机问题,为3501综采工作面高效回采创造了良好条件。     

工作面刮板输送机稳定性分析

 摘 要：大倾角采煤工作面刮板输送机伪斜或倾斜布置。从采煤机不割煤时的静力状态分析刮板输送机最易下滑方向,确定其不下滑条件式;从采煤机正常割煤时的动态角度分析煤机割煤方向及惯性力作用对刮板输送机不下滑条件的影响,确定其不下滑条件式,并提出防滑相关措施;采煤机进刀或工作面布置局部不平整刮板输送机有弯曲时,刮板链与刮板壳相互摩擦,导致刮板链中拉力变化,给出求解拉力值的力学新型模型及解算方法。对工作面刮板输送机条件适用性及选型,刮板链拉力计算及链强度校核有参考作用。     

基于采煤机和刮板输送机能耗模型的速度协同优化控制

综采工作面“智能化+装备”协同控制是实现煤矿综采智能化关键技术之一,采煤机和刮板输送机作为综采工作面的两大核心装备,其协同运行状态决定了整个综采过程的智能化程度、效率和能耗。基于前期研究建立的采煤机能耗模型,结合双向割煤工艺特点,通过对刮板输送机在不同工艺阶段的煤量线密度、实时煤量及运行阻力的分析,建立了刮板输送机的能耗模型。为验证该模型的合理性,以山西某煤矿9105综采工作面双机系统作为研究对象,通过MATLAB仿真得到的双机基准速度及其同比率增加或减少时的系统能耗变化趋势与实际经验相符。为明确牵引速度、滚筒转速及刮板链速度变化对采煤机和刮板输送机能耗的影响,通过对45组不同速度协同组合下采煤机和刮板输送机的能耗变化情况进行仿真分析,得出双机能耗最速下降路径的速度协同组合方向。其次,在满足采煤量、速度要求、生产时间等约束条件下,以采煤机和刮板输送机协同运行时的总能耗最小为目标,建立了双机速度协同优化模型,提出基于双机能耗模型的速度协同优化控制方法。为突出协同优化控制方法的优势,以同一综采工作面为研究对象,通过仿真得到优化协同速度及相应的能耗,与基准速度下的能耗相比,在一个生产循环中,...     

刮板输送机功率协调与载荷均衡控制研究

刮板输送机是综采工作面的运输设备,其载荷随着落煤量以及采煤机运行方向的不同而不断变化并且无规律性。研究了刮板输送机的负载特性,在变频驱动的基础上使用双电机主从控制方式实现刮板输送机前后驱动电机输出功率的均衡;在此基础上引入模糊控制规则,以刮板链运行速度为控制对象,以刮板链载煤段单位长度载煤量恒定为控制目标,实现对刮板输送机载荷及速度的智能控制。该控制方法能够实现刮板输送机前后电机功率的平衡,实现刮板链单位载荷的均衡化,提高矿井出煤量,降低能源损耗。     

基于采煤机运动轨迹的刮板输送机布置形态检测研究

为了准确检测采煤工作面中刮板输送机的布置形状,提出了基于采煤机运动轨迹的刮板输送机布置形态检测方法。根据工作面中采煤机与刮板输送机之间的几何空间位置关系,建立以采煤机运行轨迹反演刮板输送机形状数学模型,并搭建刮板输送机布置形态检测试验平台进行试验验证。在刮板输送机轨道模型分别直线、水平曲线、垂直曲线布置形状下,通过刮板输送机形状反演模型获得刮板输送机布置形态;在该试验条件下,通过试验表明：刮板输送机轨道模型的检测形态与实际布置形态的测量误差为±18 mm,满足工作面刮板输送机弯曲检测精度要求。该刮板输送机形态检测模型可实现在线监测,取代人工测量的方法,为实现工作面自动化弯曲检测和校直提供理论基础。     

解决综采面端头底板三角煤的实践与认识

为解决工作面端头留底板三角煤问题，对采煤机底托架进行了改造，并与机体联接孔向煤壁平移８０ｍｍ，然而确破坏了采煤机运行中的动力平衡。文章对该问题进行了分析，建议采用输送机齿条变线的方法，调整采煤机在刮板输送机机头、机尾两端及过渡段的运行轨迹。     

薄煤层综采数字化无人工作面技术研究与应用

为实现薛村矿薄煤层94702综采工作面数字化无人开采,根据该工作面地质条件,介绍了采煤机、液压支架、刮板输送机三机设备选型过程;设计并实现了采煤机位置检测、记忆截割自动调高、运行状态实时监控以及液压支架电液控制系统的自动控制等功能。结果表明:通过采用合理的采煤方法和回采工艺,综采数字化无人工作面开采技术安全可靠,可实现自动完成割煤、移架、推移刮板输送机和顶板支护等生产流程。     

综采工作面带式输送机自移机尾关键技术研究

结合机电液一体化技术，对带式输送机自移机尾关键技术进行研究。在煤矿井下综采工作面采煤机连续采煤过程中，采煤机采下的煤通过刮板输送机、破碎机、转载机连续运输到综采工作面用带式输送机上，自移机尾搭接在带式输送机和转载机之间，完成煤矿井下从落煤、装煤、破碎、运煤一系列连续性机械化、自动化过程，满足煤矿高效工作面生产的需要，保证煤矿的正常开采运行。     

煤散料在刮板输送机中部槽中的运动分布特征与作用力特性

基于刮板输送机的工作原理和煤散料的几何与物理特性,建立了刮板输送机运输煤散料的离散元模型。运用离散元软件EDEM对运输过程进行了仿真,分析了煤散料在中部槽内的分布状态和运动特性,以及煤散料对中部槽和刮板链的作用力特性,结论认为煤散料的分布状态和运动特性在恶劣情况下会导致在中部槽的链道处产生磨粒磨损,研究结果可以为刮板输送机的结构优化提供参考。     

采煤机总体配套设计

采煤机总体配套设计对采煤机的设计、制造和煤矿井下生产起着至关重要的作用。合理确定采煤机生产能力以及配套时和刮板输送机配合的关键尺寸,防止井下实际生产时采煤机和刮板输送机运输能力不匹配以及运行过程中出现与刮板输送机铲板、槽帮以及电缆槽干涉等问题,从设计源头降低设备故障率,提高煤矿生产效率。     

基于综采设备协同工作的采煤机调速系统

采煤机是采煤的重要设备,运行过程中可能出现故障,将导致刮板输送机的负载变大,严重时将导致过载,为了妥善解决这种问题,引入采煤机与刮板输送机协调控制技术,对其负载做出准确的预测,进而给出两者协同控制的具体方案,研发出基于刮板输送机负载预测的采煤机调速系统。     

煤矿采运一体化机械设备协同调速系统研究

针对煤矿采运一体化机械设备在负载变化大和恶劣条件下存在运行能耗大、事故频发等问题,研究了煤矿采运一体化机械设备协同调速系统,分析了刮板输送机和采煤机的结构以及刮板输送机和采煤机的配套过程,设计了刮板输送机—采煤机协同调速控制系统总体构架,并分析了刮板输送机载调速系统、采煤机机载调速系统和巷道远程协同调速系统等3个子系统。研究提高了煤矿的工作效率和提升了煤矿安全度。     

采煤机与输送机配套关系对装煤效果的影响

针对与采煤机配套的刮板输送机装煤效果差，浮煤滞留底板，影响推溜拉架等问题，分析了采煤机与输送机配套关系对装煤能力的影响，提出改进措施。     

刮板输送机智能变频调速控制系统研究与应用

为了提高智能化综采工作面刮板输送机的使用效率、延长设备使用寿命、降低工作能耗,将变频技术和智能控制技术应用在刮板输送机和转载机上。以采煤机速度、采煤机位置、采煤机电流、刮板输送机电流等主要参数耦合作为变频调速的依据,根据设定的一个判断矩阵,计算其特征向量,求出各主要参数的权重,从而计算出一个综合评判指标,最终根据综合评判指标的大小进行相应速度调整。设计3种调速方案,并进行实际运行效果和能耗对比分析,结果表明,在刮板输送机和转载机联动调速的基础上加入速度比较模块的调速方案满足智能化综采工作面设备需求与智能化要求,为智能化综采工作面绿色、高效、安全的生产提供了科学依据,为其他矿井提供了技术支持。     

煤矿输送机中部槽磨损机理及强化工艺方法的分析

<正> 一、前言煤矿刮板输送机是采煤工作面的关键设备之一。自第一台刮板输送机由西德威斯特伐利亚公司制造问世以来,已有四十多年的历史。随着采煤综合机械化的发展,刮板输送机的功能和服役条件日趋繁重,除要完成运煤清理浮煤外,还要作为采煤机运行的轨道,液压支架前移的基点。刮板输送机质量的好坏,寿命的长短,性能的优劣直接影响着煤炭生产的技术经济     

刮板输送机—采煤机协同调速系统研究

为了保障矿井安全、快速运输,采用S7-300 PLC,分析了试验平台硬件配置和通信连接,采用WinCC设计了协同调速监控平台,进行了协同速度规划和跟踪试验以及刮板输送机负载电流对比,试验结果表明,刮板输送机负载电流精度为93%,完成了刮板输送机—采煤机协同调速的功能,避免了刮板输送机煤量的堆积,有效控制了刮板输送机负载恢复的稳定。     

SGZ630/220型刮板输送机的改进

为适应九里山矿井下工作面的特殊条件,对SGZ630/220型刮板输送机进行了改进设计。改进后的刮板输送机,既满足了采煤机行走对刮板输送机的宽度要求,又降低了设备的投入费用,并为同类型采煤机所配套的刮板输送机提供了可借鉴的实例。     

刮板输送机回煤自动清理装置的研制与应用

阐述了刮板输送机底槽回煤的危害,并结合实际情况研制了刮板输送机回煤自动清理装置,现已推广使用,能为类似煤矿刮板输送机底槽回煤清运提供有益借鉴.     

SGZ800/800刮板机中部槽修理工艺

正刮板输送机的中部槽是输煤通道,运行过程中承受煤、刮板和链条的摩擦,是消耗最多的部件。中部槽的质量占刮板输送机总质量的 70% 以上,刮板输送机的失效也多是由中部槽的过度磨损或断裂引起,中部槽的使用寿命是衡量整机寿命的重要指标。除运煤外,中部槽还要承受采煤机的运行负荷,推、拉液压支架的侧向力和纵向力,大块煤、岩石卡死在槽中时的挤压、冲击力等。中部槽的损坏形式除磨损外,还有槽体的变形和连接件的损坏。