采煤机滚筒自动调高记忆程控再现模式

论述了记忆程控再现滚筒调高的一种控制模式,提出依据多样检测的信息综合给出自动修正调节控制量的思想方法,具有实用性、控制灵活和实现智能化,是目前较理想的采煤机滚筒自动调高技术方法。

采煤机滚筒自动调高系统发展现状分析

智能化采煤机可以有效减少采煤工作面工作人员,更好地保证采煤作业的安全性;同时可以提高采煤效率,增加煤炭企业经济效益。因此,各大煤矿企业对智能化采煤机的需求逐年增加,智能化采煤机终将取代现有采煤机,基于此,对采煤机技术及滚筒自动调高系统的发展现状、趋势进行分析和探讨。

基于截割顶底板高度预测模型的采煤机自动调高技术

传统的煤层截割路径规划通过几何控制、规划计算等方式对采煤机滚筒高度进行预测,但存在预测的数据误差较大、无法适应地质条件变化的问题。针对上述问题,提出了一种基于截割顶底板高度预测模型的采煤机自动调高技术。首先,分析了影响截割顶底板高度的因素,指出影响顶底板高度的主要因素包括煤层的起伏变化数据、历史截割数据、刮板输送机的高程数据及人工操作记录,将上述4类数据融合处理,建立以长短期记忆(LSTM)模型和灰色马尔可夫模型为基础的截割顶底板高度预测模型,通过算法模型预测出截割顶底板的高度。然后,以截割顶底板的高度数据为基础,结合采煤机位姿和空间坐标,建立计算滚筒高度的几何模型,同时依据刮板输送机上窜下滑量及是否执行加减刀工艺等因素进行修正,最终将顶底板高度序列转换为滚筒高度序列,即将截割顶底板高度转换为采煤机滚筒的目标高度,由采煤机执行到目标高度,实现滚筒自动调高工业性试验结果表明:(1)在自动调高技术的控制下,顶滚筒和底滚筒的预测高度与实际高度偏差值有90%的数据量均在10 cm以内,滚筒的预测高度和实际高度具有明显的一致性。(2)与传统手动控制方式相比,中部截割一刀煤的人工干预调高次数由49次下降为21次,说明截割顶底板的高度预测模型和计算滚筒高度的几何模型是准确合理的,采煤机滚筒的自动调高技术是可行的。

基于模糊算法采煤机滚筒自调高方法的研究

在分析采煤机滚筒的截割状态对采煤机运行参数影响的基础上,提出了以采煤机运行参数(截割部电动机功率、牵引部电动机电流和调高油缸压力)为检测对象,应用模糊控制技术进行煤岩界面识别和滚筒自动调高的方法。并设计了以PLC为核心的多参数递阶混合模糊控制器。进行了模拟试验。试验表明,这种模糊控制器数据库方便修改,对输入量的变化反应灵敏,响应速度快,判断准确,实时性好,适用于煤和顶底板岩石硬度不相同,的采煤工作面的煤岩分界面辨识和采煤机滚筒自动调高的控制。

基于网络的采煤机智能调高系统的黑板体系结构

分析了目前滚筒自动调高系统存在的问题 ,提出基于分布式黑板体系结构的自动调高系统 ,构建了系统的框架 ,提出各个部件的功能、结构和自动调高系统的实现。

采煤机自动控制系统设计与应用

针对采煤机自动化的发展需求,通过硬件设计和软件设计,实现了采煤机自身的位置、姿态等状态的监测,对截割功率自动保护和滚筒自动调高功能进行了程序设计,经过工业性试验的验证,表明该系统满足了采煤机的自动化运行要求。

基于数字煤层的综采工作面精准开采系统

针对目前以记忆截割为核心技术的自动化采煤技术无法自主感知工作面地质条件变化,采煤机难以实现根据煤层厚度变化自动进行调高控制,而对于精准开采方面也只是初步探索的问题,研发了一种基于数字煤层的综采工作面精准开采系统。该系统首先利用煤矿地质数据、工作面切眼数据和工作面运输巷与回风巷地质写实数据和三次样条插值方法建立初始三维数字煤层模型。然后通过综采设备惯性导航系统、里程计、雷达、角度传感器等动态感知采煤机实际行走轨迹和截割轨迹,对建立的初始三维数字煤层模型进行动态修正,生成刮板输送机直线度检测曲线。最后根据修正后的三维数字煤层模型动态规划采煤机截割轨迹曲线,并下发给采煤机控制系统,指导采煤机根据煤层厚度变化自动进行调高控制;通过刮板输送机直线度检测曲线和液压支架行程信息综合分析计算下一刀每台液压支架推移的偏差量,并将下一刀每台液压支架推移的偏差量下发给综采工作面液压支架控制系统,实现液压支架自动调直。试验结果表明:该系统实现了采煤机截割轨迹动态规划、调高轨迹自动跟踪控制和液压支架自动调直;通过三维数字煤层模型的CT切片可以获取采煤机规划刀的截割轨迹,规划的截割轨迹误差小于0.2 m;在无人工干预情况下,对于250 m长的工作面自动化割煤时间大约为1 h,自动割三角煤时间大约为30 min。

基于STM32的煤岩界面图像识别实验研究

采煤机滚筒的自动调高是实现采煤过程自动化的一个难题,而实现煤层和岩石层的自动化辨识是实现滚筒自动调高的关键技术。实现采煤机滚筒的智能化调高可以减少一线采煤工人的数量,保障作业人员安全,提高采煤效率。建立了一种图像实时采集和分析的自动识别系统,以神州Ⅲ号实验板为控制器,搭载以OV7725为处理芯片的摄像头图像采集模块,并设计了合理的图像处理算法,实现了综采工作面煤岩分界面自动判别的目的。

煤矿井下采煤机记忆截割关键技术研究

作为煤矿综采面“三机”之一,采煤机的智能化及无人化控制水平是决定综采面高效生产的关键。本文在研究采煤机工作原理及其特性的基础上,从采煤机精确定位、滚筒自动调高控制、牵引速度自适应调节3个方面入手,通过地理信息系统(GIS)实时获取采煤机及其滚筒的位置与姿态,建立记忆截割模型,采用人工学习、自动截割、人工修正的方式设计截割控制流程以及相应的控制系统,实现对采煤机的自适应截割控制,有效提高了采煤机智能化运行水平。