基于马尔科夫理论的液压支架姿态监测方法

液压支架是煤矿井下开采和安全支护的主要设备,液压支架的姿态决定了生产过程能否顺利进行。首先针对影响液压支架姿态的关键参数进行解析,并对其进行数学建模,为支架的姿态调整提供了依据,提出了一种基于马尔科夫理论的支架姿态预测方法。该方法可以实现液压支架移架过程中对下一个支护状态相关姿态参数的预测。仿真结果显示,该方法可以提供误差较小的预测结果,为对支架姿态异常的判断提供了参考依据,同时也为液压支架的自适应调整、自动化控制提供了新的方向和启发。     

基于液压支架自主跟机逻辑的移架时长参数设定及动态优化

针对液压支架电液控制系统自主跟机逻辑中存在的最长移架等待时长参数设定多采用人工经验且参数静态化从而导致跟机移架速度慢等问题,分析了影响移架速度的因素,提出了利用数理统计算法对历史移架时长进行置信区间估计,以确定液压支架移架时长的数学模型。随着生产过程的推进,利用新的移架时长数据对模型进行迭代更新以达到动态优化的效果。该方法在综采工作面进行了实际试验应用,应用效果表明了其具有计算简单,数据准确等特点。     

基于粒子群算法的电液控制液压支架自适应调节方法

为了缩短电液控制液压支架"降架-移架-升架"动作的时间,首先分析了液压支架的工作原理,以及其传统工作过程中存在的不足,以ZY17300/32/70型两柱掩护液压支架为例,对其进行运动姿态分析。设计一种基于粒子群算法的电液控制液压支架最优过渡姿态求解算法,以降架和升架总时间为目标函数,求解最短时间的最优过渡姿态,进而求得立柱和平衡缸千斤顶的动作顺序和伸缩量。实验仿真结果表明,通过该方法得到的"降架-移架-升架"动作耗时相对于传统方法,缩短了动作时间,提升了工作效率。     

基于信息融合技术的超前液压支架姿态感知方法及实验验证

超前耦合支护系统空间姿态动态监测方法融合了众多的先进感知传感器，而单一感知传感器间相对独立，无法融合由于复杂扰动变化引起的超前液压支架组的空间姿态动态信息和相对位置信息反馈。采用多传感器系统协同作业的原理，结合超前液压支架组相对位置调整、移架和顶底板变形引起的2种典型空间姿态变化情况，提出一种基于信息融合技术的超前液压支架组姿态感知方法。采用超声波测距传感器测量超前液压支架组与巷帮相对位置动态信息，将小于安全距离进行位置调整过程中所引发的超前液压支架组空间姿态变化视为航向角度的动态变化，实现超前液压支架组位置调整、移架过程的空间姿态感知。采用九轴姿态传感器感知支架顶梁、底座和连杆机构的姿态动态变化信息，利用卡尔曼滤波算法融合单个姿态传感器各轴姿态数据，抑制测量过程中噪声的影响，利用自适应加权融合算法将所有姿态传感器具有相同变化趋势的同轴数据进行融合，实现对超前液压支架组空间姿态数据的动态融合感知。最后使用超前液压支架组空间姿态感知实验台对所提出的超前液压支架组空间姿态感知方法进行实验验证分析。实验结果表明：横滚角融合结果最大误差为0.024 3°,最小误差为0.001 6°,平均绝对误...     

PLC在液压支架集中控制系统中的应用

采用PLC对液压支架的降柱、移架、升柱等动作进行自动检测数据、发送控制信息 ,实现成组控制等控制功能。介绍采用PLC控制的液压支架控制系统的工作原理、硬件组成及程序设计方法等     

液压支架移架速度的定量化研究

分析了支架液压系统及其元件的压力—流量特性，提出支架液压系统的一种计算分析方法和改进支架移架速度的方法并加以分析．通过实验室实验来确定支架液压系统各元件的压力损失系数，计算出在一定条件下的液压支架移架速度，计算结果反映了支架移架速度的实际情况，该方法现已应用于支架的液压系统设计并取得良好效果，实现快速移架系统的定量化设计．本文为支架液压系统的设计提供理论基础，使支架液压系统的设计更科学、更合理、更经济．     

考虑销轴间隙的液压支架运动虚拟仿真方法

销轴间隙的存在会导致液压支架工作时发生横向倾斜,严重威胁液压支架平稳运行及支护状态。在对销轴连接结构分析的基础上,提出了考虑销轴间隙的液压支架运动虚拟仿真方法。分别从单销轴连接、双销轴连接以及多销轴空间约束3个方向对支架销轴连接结构进行分析,建立了液压支架多销轴约束模型;通过Unity3D为液压支架虚拟模型添加相关物理组件,基于重力及物理碰撞作用,实现了不同销轴间隙下液压支架姿态自适应调节;考虑后连杆销轴、前连杆销轴等7个因素对液压支架横向稳定性的影响,对仿真模型进行了七因素三水平的正交试验分析,并在液压支架样机系统上进行了试验验证,结果表明:仿真参数变化与实际液压支架运动参数变化基本吻合,立柱与底座连接销轴对于液压支架横向稳定性影响最大,后连杆与底座连接销轴的影响最小。该方法可为实现不同销轴间隙下液压支架姿态求解及其监测提供理论参考与应用借鉴。     

RS20S-最新一代支架电气控制系统

综采工作面手动操作方式的液压支架,存在工人劳动强度高、安全系数低、煤尘危害大。介绍了液压支架电气控制系统—RS20S的基本结构、工作原理及操作模式,该控制系统可实现手动本架机械操作、邻架电控操作、成组功能电控操作和采煤机联动自动化控制。     

关于综采工作面液压支架电液控制系统的研究

以金谷煤矿工作面使用的ZY6800/19/38型液压支架为研究对象,对支架的电液控制系统整体方案进行了设计。该系统主要包括传感器、支架控制器、电磁阀驱动器、防爆计算机等,可以实现手动控制和液压控制2种模式。使用的传感器类型有压力传感器、位移传感器和倾角传感器,能对液压支架的运行状态数据进行实时准确地监测。将电液控制系统部署到工程实践中,能显著缩短单架移架时间,提升支架控制精度,达到了预期效果。     

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。     

综放工作面快速推进端头支护技术

为解决综放工作面端头支架移架困难,影响支护效率等问题,运用理论分析和现场实测的方法,对王庄矿5213综放工作面端头顶板支护参数进行测定,分析巷道表面位移和离层情况,对比分析了排头架、排尾架或单体液压支柱配合铰接顶梁支护和端头支架2种支护方式的矿压显现规律和平均移架时间。结果表明,在超前支承压力的影响范围50 m左右,巷道表面变形在300 mm之内,前种支护方式比端头支架支护方式的移架时间缩短了近1/2。因此,在现场操作中,端头顶板在原有5根锚杆的基础上,采用单体液压支柱配合铰接顶梁支护的联合支护更满足实际支护需求。     

基于FreeRTOS和Modbus的新型液压支架姿态监测系统设计

针对传统煤矿液压支架姿态监测系统数据采集的实时性不强的问题,通过剖析监测从站和控制主站的存在缺陷,设计了一种新型液压支架姿态监测系统。该系统以Cortex＿M4微处理器为控制主站和采集从站的核心控制单元,运行FreeRTOS实时操作系统,移植了FreeModbus通讯协议栈,底层采集数据加盖时间戳,顶层采集软件通过Oracle数据库在上位机进行数据的存储和访问。试验结果表明,新型液压支架姿态监测系统降低了硬件复杂度,各监测点的采集时间可以朔源,压力数据的实时性显著提高,主站与从站之间的通信稳定可靠,无数据阻塞现象,顶层软件运行流畅,功能正常。     

液压支架实时压力数据自动提取与动态分析方法研究

针对目前液压支架电液控系统压力数据量大，干扰信息多从而造成仅仅依靠人工分析难以完成数据提取与动态分析的情况，设计了一种能够对支架压力数据自动提取循环周期、预测以及来压区域划分的方法。首先针对液压支架的工作特点，设计规则，提取正常工作状态下的压力数据作为循环数据，随后通过聚类的方法，结合每个支架压力数据划分出显著来压区域，最后采用LSTM算法对循环压力数据进行预测分析。通过实践证实了该方法的可行性，为矿山压力规律研究及安全开采提供思路。     

薄煤层炮采液压支架支护效果研究

<正>兖州矿业(集团)公司北宿煤矿通过矿压观测研究7700薄煤层炮采液压支架的支护效果,为薄煤层工作面顶板控制及液压支架设计参数提供可靠依据。从现场实际分析,放炮后至移架前的架前控顶距达到最大值,支承压力重新分布是液压支架前柱受力增大的主要原因。液     

正规循环快速推进法在三软煤层工作面的应用研究

针对色连煤矿2-2上煤层8101"三软"综采工作面的生产实际,本文研究了支架移架速度、刮板输送机和采煤机负荷,确定了支架的移架速度为3.73 m/min,采煤机的最大运行速度为9 m/min,正规循环时间为58 min,并在执行正规循环作业过程中,探索总结出了"三软"煤层大采高工作面科学正规循环快速推进法,创造了日进1...     

液压支架常见故障分析与排除

针对液压支架实际使用中常出现的不能正常升降、不能正常推溜和移架、操纵阀组失灵等故障,归纳总结各型支架的故障原因,得出处理故障的一些通用办法,为今后检修工现场修理提供理论依据。     

基于AMEsim的液压支架快速移架速度分析

基于AMEsim仿真与现场实测数据相结合,对某型液压支架的降移升速度进行计算与动态仿真。分析了不同类型、不同流量等级液压元件对液压支架"降、移、升"速度的影响。提出了提高液压支架移架速度的方法。     

两柱式液压支架稳定性分析及控制

基于某矿8101大采高工作面生产地质条件下存在的液压支架倾倒、下滑失稳情况, 建立了大采高液压支架的力学模型, 分析了影响大采高支架稳定性的因素。当煤层倾角大于11.3°时应采取防滑措施, 当煤层倾角大于20.03°时应采取防倒措施。提出了安装防滑千斤顶、带压移架、优化移架顺序(成组移架, 组间由下而上, 组内由上而下)、提高工作面推进速度等措施, 并应用于实践, 有效控制了支架的下滑、倾倒, 保证了工作面的安全高效回采。     

滑移顶梁支架远程控制系统的研究

利用液压传动与控制原理,对滑移顶梁液压支架的移架系统进行了阐述,并设计出了远程控制系统。对于专用零部件,根据结构设计原理,设计出了专用的特殊卸载液压缸和注液阀。该控制系统大大降低了传统移架方法中存在的安全隐患,同时又提高了移架效率。     

悬移顶梁组合液压支架在“三软”大倾角煤层开采中的应用

针对西47201工作面的"三软"大倾角煤层开采的实际,采用理论分析和现场实测的办法,对整体顶梁组合悬移液压支架架型结构及工作面合理支架架型的选择进行了分析,并对ZH2500/25/35Z整体顶梁组合悬移液压支架现场支护效果进行了实测分析,为"三软"大倾角煤层使用组合液压支架支护顶板提供了有益借鉴。