综采装备顺槽集中控制系统的研究与应用

针对煤矿综采装备顺槽分散控制存在集成度不高、效率较低、三机协同控制性能较差等问题,本文对综采装备顺槽集中控制系统展开研究,提出了综采装备顺槽集中控制系统方案,介绍了硬件系统模块和数据采集单元,采用模块化设计思想编写了控制系统程序,实现了对综采装备三机的集中协同控制。经现场调试表明,本文提出的综采装备顺槽集中控制系统利用控制电流信号实现了采煤机自适应跟踪目标轨迹,并保证了综采装备的协调动作与联动控制,大大提高了综采装备的智能化程度。     

综采工作面压力实时监测系统的应用

以羊场湾煤矿120204综采工作面为例,介绍了一种工作面压力实时监测系统的设计。该系统根据压力监测单元采集的各支架前柱、后柱、前梁压力参数,由地面主机中的分析软件给出量化分析结果,即支架前后柱及前梁压力变化、支架立柱的工作特性、支架立柱循环阻力的频率分布、顶板压力分布;并可根据支架立柱的工作特性分析结果分析支架压力变化与顶煤破碎效果之间的关系,从而为提高放顶煤效率提供依据。实际应用表明,该系统功能完善,能有效地反映工作面压力变化的全过程。     

综采工作面放顶煤自动控制系统

针对现有放顶煤工作面采用人工操作方式放煤存在随机性强、放煤效率低等问题,设计了综采工作面放顶煤自动控制系统。该系统采用煤矸识别传感器采集、分析、处理煤块和矸石撞击支架尾梁产生的振动信号,以判断煤块和矸石的下落状态,并将处理结果通过ZigBee无线收发装置发送给支架控制器,支架控制器依据检测结果自动控制放煤支架动作,从而实现放煤过程的自动控制。     

综放工作面煤矸自动识别系统设计及应用

提出了一种基于振动信号的综放工作面煤矸自动识别系统,介绍了系统结构及工作原理,重点阐述了煤矸识别设备的软、硬件设计方案及煤矸识别算法。该系统由煤矸识别设备依据煤与矸石跌落到液压支架上时的振动信号不同来辨识煤矸,液压支架电液控制器根据辨识结果控制液压支架动作。该系统在某煤矿进行了煤矸的可辨识性和自动放煤过程的可控性测试,并已应用于部分煤矿,效果较好。     

山东能源新矿集团千米深井千万吨综放工作面开采技术

<正>山东能源新汶矿业集团有限责任公司(简称山东能源新矿集团)新巨龙能源公司综合采用多种方法,系统研究了深井高地压、高地温、高水压、易自燃条件下的开采模式与技术。主要成果:采用大采高综采放顶煤开采方法(煤层平均厚度为8.82m,机采高度为4.0m)实现了千米深井千万吨综放工作面采煤;     

基于离散元对放煤方式的研究

介绍了单轮间隔放煤、单轮顺序放煤和多轮间隔放煤3种不同的放煤方式,利用离散元PFC3D软件对3种放煤方式进行模拟,给出了模拟结果,并依据模拟结果分析了3种不同放煤方式的优缺点,提出了一些加以改进的意见。     

基于加速度计的顶煤运移时间测量系统

多轮顺序记忆放煤工艺能够改善综采工作面的顶煤采出率和含矸率,但在现场应用中需要对每一轮放煤时间进行精确测定与控制。基于顶煤运移跟踪仪的自动化放煤技术在实际应用中顶煤运移跟踪仪仅作为标志点安置于顶煤中,无法获得更多的顶煤运移信息。针对上述问题,基于顶煤运移跟踪仪,设计了一种基于加速度计的顶煤运移时间测量系统,该系统包括标签、采集器及中心计算机3个部分。标签放置于顶煤内部,放煤过程中跟随顶煤运动,通过内置的加速度计实时采集比力值数据,并调用时间测量算法,实现顶煤运移情况监测,进而确定不同放煤阶段,计算得出不同阶段的顶煤运移时间信息;当标签从放煤口放出后,与刮板输送带产生碰撞,通过射频信号将顶煤运移时间信息向外发送给采集器,通过现场总线进一步传输至中心计算机,指导综采工作面现场实现多轮顺序放煤。详细介绍了顶煤运移时间测量标签的软硬件设计,实现了比力值实时采集、无线信号传输、数据存储等功能;搭建了以3D转台为核心,Gauss-Newton方法为标定算法的标定平台,完成了加速度计的标定工作,标定后的加速度计能够准确采集顶煤运移时间测量标签的比力值;根据顶煤在放煤过程中的运移特点,提出了基于阈值的...     

路天煤矿1604综放工作面顶煤冒放性评价

放顶煤开采是利用采动支承压力的作用使煤体自然压裂破碎和跨落并从支架放煤口放出,因此,顶煤冒放性的好坏就成为该采煤法的关键所在。文章根据路天煤矿的煤层赋存条件,运用模糊数学分类方法,采用Matlab编程计算,并结合煤层强度、赋存深度、节理裂隙发育程度、夹矸厚度、煤层厚度和直接顶的充满系数6个因素,对该煤矿1604综放工作面顶煤冒放性进行了分析评价。评价结果表明,1604综放工作面顶煤冒放性好,对路天煤矿的生产实践具有一定的指导意义。     

时间窗设置对综采工作面矿压预测精度的影响研究

综采工作面矿压预测对保障煤矿安全开采具有重要意义。深度学习领域的长短时记忆网络已被证实可以提高综采工作面矿压预测的精度。然而，时间窗设置（包括历史数据长度和预测数据长度）直接影响长短时记忆网络模型的预测性能。为此研究时间窗设置对矿压预测精度的影响。首先，采用长短时记忆网络的深度学习方法对平煤股份八矿14160综采工作面矿压数据进行训练，建立矿压预测模型。其次，研究用于预测的历史数据长度对模型预测性能的影响，确定最佳历史数据长度。再者，研究在精度允许范围内的最长预测数据长度。最后，采用最佳时间窗设置，对模型的预测精度进行分析。实验结果表明，时间窗设置对预测结果有显著影响，通过优化时间窗设置可提高综采工作面矿压预测的精度。     

近距离煤层群综采工作面瓦斯治理优选措施

相对于单一煤层或其他煤层群开采,近距离煤层群在开采过程中邻近层受到开采层应力影响更为剧烈,瓦斯更容易通过发育的裂隙涌入开采层,造成开采层工作面瓦斯积聚。现有的针对近距离煤层群的瓦斯治理研究主要侧重于单一措施参数的确定及效果分析,没有深入研究瓦斯治理措施在时间、空间层面之间的联系,对综合瓦斯治理措施的优选组合、具体参数的确定依据及措施采取后的效果分析不够深入。针对上述问题,以阳煤一矿81403综采工作面为研究对象,通过数值模拟方式分析了近距离煤层群条件下开采应力分布及演化过程,研究了上覆岩层破坏及裂隙发育变化规律,得到了81403综采工作面瓦斯主要来源为煤层解吸瓦斯、上邻近层卸压瓦斯、采空区瓦斯等,针对不同瓦斯涌出源头和特点,优先采取顺层预抽+高抽巷+高位钻孔+采空区埋管的瓦斯抽采措施,即在开采前充分预抽减少煤层解析瓦斯量,通过高位钻孔、高抽巷处理邻近层瓦斯涌入,采用埋管治理上隅角瓦斯局部聚集,在时间和空间上形成综合的治理体系,从而达到瓦斯治理目的。实际应用结果表明,工作面回采期间瓦斯抽采率达到了89.9%,回风巷及上隅角瓦斯体积分数保持在1%以下,保证了工作面的安全回采。