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。     

支架自动跟机模式下的泵站启停控制自主决策模型的研究

针对综采工作面自动化生产过程中液压支架跟机速率慢的问题,分析了液压支架动作与 供液系统输出流量的关系以及跟机移架速度与采煤机牵引速度匹配的关系,研究了采煤机牵引 速度、位置、方向与液压支架动作以及供液系统出口压力相互之间的约束关系,提出一种利用受 控系统的I/O数据来设计乳化液泵启停决策模型的方法;使用实际生产数据训练了CART随机 森林分类树决策模型,并针对数据不平衡问题提出一种调整权重的分类树优化算法。 经实际应 用数据验证,该方法不仅提高了供液系统的流量按需供给度,而且具备较好的普适性,可以应用 于不同的自动化综采工作面,为提高综采工作面智能化程度以及高效生产提供支撑。     

基于灰色理论的液压支架姿态监测方法研究

针对当前液压支架姿态监测方法只能对单架液压支架的运行姿态数据进行监测、不能把成组液压支架相互配合运行的相关数据进行分析,存在监测漏洞、不能及时判断出成组支架出现的故障等问题,借鉴采煤机记忆截割相关理论及实践应用方法,以灰色理论为依据提出一种监测矿用综采液压支架移架姿态的方法。该方法根据液压支架前几架移架和前几个移架循环的姿态,采用横向循环和纵向循环预测相结合的方式,对移架后的支架将出现的姿态进行预测,并将预测出的支架姿态与移架后实际存在的姿态进行对比,及时发现支架在移架操作中出现的问题,确保液压支架支护的安全。试验结果表明,该方法分析预测的数据和实际移架操作后的数据结果基本一致,证明该方法有效。     

SAC液压支架电液控制系统在石沟驿矿的应用

以SAC液压支架电液控制系统在石沟驿煤矿S146工作面中的应用为案例,详细介绍了国产液压支架电液控制系统的支架单动作控制、自动移架控制、支架成组动作控制、采煤机位置检测与跟机自动化控制等功能和实现,最后预测了国产电液控制系统的发展趋势。     

厚煤层工作面液压支架自动动作研究和应用

针对厚煤层大采高液压支架在智能化工作面自动控制时存在的动作多、时间长、移架效果差、适应的采煤机速度慢等问题,对提高大采高液压支架自动动作效率的方法进行了研究,详细介绍了大采高液压支架的自动动作的步序,提出了改善液压支架跟随采煤机速度自动动作的方法。试验表明,采用合理的自动动作步序和工艺方法组合,能够提高厚煤层大采高液压支架的自动跟机效率和效果。     

综采液压支架跟机自动化智能化控制系统管窥

随着机械行业的快速稳定发展,对跟机自动化功能提出了更高的要求。主要介绍了液压支架跟机自动化控制原理,并分析了影响液压支架移架速度的多种因素以及跟机控制联动能力平衡控制策略,这样才能有效地增强整个跟机自动化功能的适应性,从而不断地促进自动化工作的有效推广。     

综采工作面乳化液泵站选型研究

分析了液压支架千斤顶动作数量、移架速度与泵站流量之间的相互关系。结果显示,乳化液泵站流量与采煤机平均割煤速度、支架动作千斤顶数量参数、成组移架数量及工作面端头马达参数等密切相关。以某矿16101工作面乳化液泵站为例进行了流量计算及现场实践,结果表明,利用上述分析结果进行的泵站系统选型效果较好。     

顾桥煤矿智能化综采工作面建设关键技术及改进方向

以淮河能源控股集团煤业分公司顾桥煤矿(以下简称“顾桥煤矿”)1613(3)智能综采工作面为例,介绍了该智能化综采工作面建设实现的功能及其智能化生产模式,对建设过程中涉及的采煤机、液压支架控制及智能割煤工艺等关键技术进行了研究。在引入成熟的SAM型综采自动化系统的基础上,采煤机采用光纤复合电缆与5G相结合的通讯方式,实现综采工作面惯导系统数据传输高效稳定,为自动找直创造条件;基于现场地质条件较为复杂的实际,优化了综采工作面中部回采工艺流程,实现综采工作面液压支架自动跟机移架;基于现场设备布置及具体动作,优化采煤机在端头部分的运行策略,实现端头“三角煤”区域采煤机自动运行和液压支架自动跟机。针对现场应用效果,提出了加强两端头煤壁支护钢带和锚杆的拆除及拾取工艺、增强回采工艺与围岩的耦合程度、提高视频识别准确性、加强液压支架调控与围岩耦合程度、增强液压支架姿态调整适应性等4项智能化综采工作面建设亟需解决的问题。     

液压支架电液控制系统跟机自动化技术研究

探讨了液压支架电液控制系统跟机自动化的实现条件和方法,对其过程进行了简化建模,定义了8个跟机自动化定位参数和6个流程的跟机自动化过程表,结合实际应用给出液压支架电液控制系统中全截深双向割煤工艺实现案例,并在实验室模拟平台上搭建一个基于双RS485总线的支架电液控制系统,通过编程实现跟机自动化演示,该结果可为液压支架电液控制系统跟机自动化的普及化提供理论参考。     

跟机液压系统压力流量耦合机理研究

针对综采工作面液压支架跟机自动化控制逻辑、供液系统和支架动作速度之间的矛盾关系,对液压支架液压系统进行了模块化、参数化分析。在兼顾进液管路和回液管路布局条件下,分别从稳态特性和瞬态特性角度对支架液压系统进行建模计算,对跟机过程中多动作时管路压力、流量进行解耦分析,推导得出了瞬态、稳态过程中压力随时间变化规律及迭代模型,结果表明,液压缸伸、收瞬间压力变化主要与进液压力、回液压力有关,为时间t的二次方关系。根据上述推导公式以巴彦高勒煤矿工作面实际参数进行赋值,分析了降移升过程中各阶段压力分布特性,并完成了不同供液条件下不同支架动作时液压缸的压力动态数据测量,验证了理论分析模型的科学性和有效性,结果表明,系统背压主要影响稳态过程,对瞬态过程影响较小。