薄煤层自动化采煤机控制系统的研制

薄煤层开采一直成为长期困扰我国煤炭行业的一个难题。为了彻底解决薄煤层的开采问题,必须在自动化采煤方面下功夫。而自动化采煤的核心就是采煤机的自动化,但采煤机的自动化又取决于采煤机的控制系统。因此,研制高可靠性的薄煤层自动化采煤机控制系统势在必行。本文结合实际情况,对薄煤层采煤机自动化控制系统的研发进行了探讨。     

长壁综采工作面采煤机定位定姿技术研究

分析了现有的采煤机支架传感定位技术、轨道里程计定位技术、自主定位技术的研究现状及其存在的问题;提出了以采区绝对坐标为参考坐标,采煤机在开采煤层内绝对定位的研究内容;探讨了采煤机定位技术在长壁综采工作面自动化中的作用。     

采煤机开采作业机电液一体化虚拟仿真平台设计

针对目前采煤机开采作业虚拟仿真大多根据预设轨迹进行三维仿真、较少考虑煤层负载影响、不能展现采煤机运行动态过程的问题,利用LabVIEW与Simulink的交互式程序开发技术,将采煤机开采作业的三维仿真、电气与液压系统仿真、具体工况三者有机结合起来,设计了采煤机开采作业机电液一体化虚拟仿真平台。在煤层负载突变工况下,通过对电气调速系统、液压调高系统的控制,实现滚筒转速和牵引速度自动调整,从而降低滚筒负载。测试结果表明:该平台能精确、形象地展现采煤机运行的动态过程与煤层负载突变工况下的控制过程。在采煤机操作培训中,该平台能帮助采煤机操作人员掌握煤层负载突变工况下的采煤机控制策略,避免实操风险。     

70000系统

<正> 70000系统以微型计算机技术为基础,它能自动控制长壁采煤工作面的滚筒采煤机。研制70000系统的主要目的,是控制残留在工作面顶板上煤层的厚度以改善开采条件,监视采煤机的工作状态,并将其     

MG180/420-WD型半煤岩薄煤层采煤机

MG180/420-WD型大功率半煤岩薄煤层采煤机,是一种综合机械化开采含有夹矸薄煤层的主要新型设备之一。该设备在山东新汶矿业集团良庄煤矿的成功投用,解决了煤层硬度大、采高小等复杂结构薄煤层高产高效安全开采的问题,具有极高的推广价值。MG180/420-WD型半煤岩采煤机是采用开关     

面向自动化工作面的电牵引采煤机控制系统设计

针对现有采煤机控制系统在数据实时采集处理、远程监控及智能控制算法集成等方面难以满足工作面自动化控制需求的现状,设计了一种面向自动化工作面的电牵引采煤机控制系统。该系统采用双DSP架构,利用DSP强大的数据处理能力和丰富的外设完成采煤机工况数据的采集解算、与外围设备的实时通信,实现了采煤机自动截割控制、采煤工艺变化及远程监控等功能,为采煤机适应自动化开采提供技术支撑。     

基于DP/LIN总线的采煤机控制键盘设计

为适应采煤机远程控制方式发展的需求,设计了一种基于DP/LIN总线的采煤机控制键盘。该键盘由LIN总线数据采集模块采集控制信息,将不同按键对应的控制信息通过LIN总线进行传输,并转换为DP总线信号与PLC主机进行数据交换,进而由PLC主机控制采煤机的开停、升降、牵引,从而实现对采煤机的远程实时控制,提高了煤矿开采的自动化水平。     

综采工作面采煤机和液压支架协同控制技术

针对综采工作面采煤机和液压支架协同控制效率较低问题,基于采煤机记忆割煤和液压支架跟机自动化控制技术,提出了一种综采工作面采煤机和液压支架协同控制技术。依据综采工作面生产作业工艺,对采煤机和液压支架作业工序进行划分后重新匹配,生成采煤机和液压支架协同工序,各工序中通过协同控制逻辑实现对采煤机牵引方向、速度和液压支架跟机动作的协同控制。应用结果表明,与人工干预控制模式相比,该技术降低了采煤机和液压支架控制对人工干预的依赖性,提高了综采工作面自动化水平,为实现无人化开采提供了技术支撑。     

基于XNA的采煤机3DVR远程监控系统研究

在采煤机的远程监控过程中,为了真实再现采煤机的工作状态,使远程操作人员对采煤机进行可靠控制,基于三维虚拟现实(3DVR)技术,在XNA平台上开发了采煤机3DVR平台。介绍了系统的总体结构,研究了虚拟机的几何建模和运动学建模以及基于XNA的程序开发框架,并以采煤机沿工作面方向位置的真实再现为例分析了虚拟机的数据驱动技术,提出构建虚拟控制面板进行远程控制。西安煤矿机械厂的试验表明:3DVR平台成功地实现了可视化的采煤机远程控制,有助于提高煤矿开采的安全和可靠性。     

基于采煤机工作面端头量测的改进因子图高精度自主定位方法

采煤机的高精度定位是煤炭开采自动化和智能化的重要研究方向,其中惯性导航系统和里程计是长壁综合机械化采煤机定位主要传感器之一.通过两者的信息融合,能够有效抑制惯性导航系统的发散并且具有较好的自主导航能力,但是仍然无法满足井下长时间的高精度导航要求.鉴于此,分析目前常用辅助传感器在采煤机开采过程中存在的问题,提出基于UWB采煤机工作面端头量测的改进因子图优化方法.利用UWB在工作面端头的位置量测信息,推导并构建惯导/里程计/UWB的约束方程和图优化模型.同时通过惯性信息的预积分,减少待优化的节点数量,降低算法的计算量.在此基础上,加入里程计标度因数误差和安装误差的因子节点进行联合估计和优化.最后通过仿真和实际跑车测试表明,相较于传统卡尔曼滤波的采煤机定位方式,所提出方法能够有效提高采煤机的定位精度.     

MG-320大型双滚筒采煤机研制成功

最近 ,MG - 32 0大型双滚筒采煤机 ,由山东新汶矿业集团泰山建能机械公司与煤炭科学研究总院联合开发研制成功。该机采用符合世界滚筒式采煤机发展趋势的多电机驱动方式 ,大大简化了机械传动系统和整体结构 ,不但降低了成本 ,而且提高了使用可靠性。该机能力余量大 ,主要部件的使用参数只有额定的一半或更低。它采用双驱动无链牵引 ,停机自动制动 ,爬坡能力强 ,主要适用于缓倾斜和倾斜、中厚煤层分层开采及放顶煤开采 ,采煤量可达 70 0t/h。MG-320大型双滚筒采煤机研制成功@周峰     

连续采煤机房柱式机械化开采工艺研究

从基础性研究、工艺系统、采煤方法和短壁机械化关键设备等方面,系统地研究了连续采煤机房柱式短壁机械化开采技术。连续采煤机房柱式短壁机械化采煤技术在我国许多矿区有推广应用价值。同时,该技术有利于提高煤炭资源回收率和保持煤炭工业的可持续发展。     

基于知识图谱的采煤机智能维护知识库构建

为了满足采煤机元部件级故障源精确定位需求,提升综采工作面开采效率和安全可控性,将知识图谱技术引入采煤机故障检修知识的动态建模、形式化存储及智能交互过程,构建了基于知识图谱的采煤机智能维护知识库。从采煤机的硬件拓扑、故障检修、传感监测等方面,规范了相关术语与命名结构;定义并抽取了采煤机智能维护知识图谱的实体、关系与属性,建立了包含整机、部件、子部件、元件和零件5类实体的硬件拓扑网络子图,包含故障类型、位置、现象、原因、解决方法5类实体的故障检修网络子图,包含传感器、监测位置2类实体的传感监测网络子图;通过实体消岐与共指消解过程合并硬件拓扑、故障检修和传感监测3个网络子图,从而形成采煤机智能维护知识网络图,并通过对网络节点之间的相互作用关系进行形式化描述来表达智能维护知识;采用Neo4j,Py2neo等技术,搭建了一个可实现动态交互的采煤机智能维护知识库原型系统,初步实现了故障信息检索、技术指导等功能。     

极薄煤层综采技术的研究与应用

介绍了我国极薄煤层采煤技术的现状,指出现有的综采设备不适用于极薄煤层开采;介绍了适合极薄煤层综采的新型采煤机、液压支架、刮板运输机的结构、性能特点,提出了极薄煤层综采工艺。实践表明,该新型极薄煤层综采装备与综采工艺有效提高了采煤效率,创造了很好的经济效益,但还需进一步研究爬底式采煤机滚筒可调高技术、如何减少端头开缺口的工作量以及极薄煤层工作面的自动化技术。     

采煤机传动装置自动化监测系统的设计与研究

作为采煤机核心动力机构,传动装置在井下恶劣工作环境及长期高负荷运行下故障频发,严重影响煤矿开采效率及安全性。针对上述问题,研究了智能传感及远程监测技术,提出了一种基于多传感器融合检测的采煤机传动装置自动化监测系统设计方案。系统采用多种智能传感器实时采集传动装置温度、振动、电压电流等核心参数,通过数据远程传输至地面监控中心进行在线监测及故障预警诊断,以提高采煤机智能化、无人化监测水平。     

强力破岩采煤机滚筒应用效果好

山东新汶矿业集团良庄煤矿设计制造了一种专门用于开采夹矸岩层较厚煤层的新型强力破岩采煤机滚筒，经过在该矿十五层煤开采使用，取得了较好效果。该产品填补国内空白，达到了国际先进水平。     

薄煤层无人工作面自动化开采技术应用

针对某矿薄煤层保护层安全高效开采的需求,提出了对其2号薄煤层进行上保护层无人工作面开采的设计方案;根据2号薄煤层22201首采保护层工作面的实际情况,给出了22201无人工作面的采煤机、液压支架、刮板输送机的配套选型,详细介绍了22201无人工作面自动化控制系统的网络结构及采煤工艺。现场工业性试验结果表明,该方案可自动完成割煤、移架、推刮板输送机和顶板支护等生产流程,实现了薄煤层工作面的自动化开采。     

采煤机现状与发展

针对薄煤层采煤机和厚煤层采煤机发展现状存在的问题,结合采煤机的发展趋势,指出了采煤机研究方向:提高采煤机行走系统和摇臂行星机构等关键部件可靠性;加强前沿技术和基础理论研究;预研新型结构采煤机。     

薄煤层智能回采系统关键技术研究

介绍了国内外薄煤层智能化回采技术发展概况;重点阐述了液压支架全工作面跟机智能化技术、采煤机全工作面智能切割技术、工作面视频监控技术、液压支架电液控制技术、工作面直线度控制技术、智能化远程集控技术、智能化集成供液控制技术、超前支护智能控制技术等薄煤层智能回采系统关键技术原理;针对目前矿井薄煤层回采存在开采难度大、经济效益低、资源采出率低等问题,从采煤机三维智能定位、煤岩界面智能识别、液压支架智能控制3个方面探讨了薄煤层智能回采系统关键技术的发展趋势。     

采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略

随着采煤机装机功率和开采能力的提升,牵引系统控制效果及动态性能已成为影响采煤机工作稳定性的重要因素.目前,采煤机电牵引系统双电机控制策略多采用传统的主从控制,其同步性能存在滞后问题,容易导致牵引电机偏载.此外,系统在控制算法方面多采用传统PI控制,对于容易发生参数摄动及负载变化频繁的牵引系统而言,传统PI控制的控制性能不佳.为提高采煤机牵引系统驱动性能并实现牵引电机功率平衡,根据采煤机牵引系统结构,本文提出了一种基于自抗扰控制的转速主从、转矩交叉耦合控制的双电机控制策略,并对控制策略进行了仿真分析和实验研究.结果表明,本文所提出控制策略实现了牵引系统功率平衡并提升了系统的控制性能.