采煤机智能截割控制系统的应用研究

针对矿井切割作业中,采用手工操作质量难以保障,容易出现触顶,造成截齿截断的问题,设计了一种新型采煤机智能截割控制系统。该系统运用智能煤炭识别技术和姿态监测技术,完成对煤炭综合机械化采掘过程中截割端头姿态和截割作业的自动检测与调节。实践证明,该系统能将煤炭综合机械化采掘生产效率提升15.3%,减少采煤机异常接触95.7%,显著提高综采速度和安全性。

掘进装备远程智能截割系统及应用

煤矿井下掘进工作面低照度、高粉尘的恶劣环境对掘进装备的智能监测与控制带来了极大的挑战。因此提出了一种针对复杂工作面的掘进装备远程智能截割系统并于陕西陕煤韩城矿业有限公司桑树坪二号井进行应用。阐述了该系统的工作原理,介绍了实现远程智能截割的主要关键技术,展示了该系统在煤矿井下的实际应用效果。应用结果表明:采用全站仪+惯导的机身定位等智能监测手段有效获得了掘进装备的位姿信息,进一步借助伺服控制技术实现了自动截割,同时采用多种截割方式有效应对了工况复杂多变的情况,实现了地面远程智能截割功能。

悬臂式掘进机煤矸智能截割控制系统与方法

随着时代的发展我国综合国力稳定提升,煤炭行业也飞速发展,煤炭开采规模、数量与日俱增,针对煤炭开采过程中遇到的实际问题,国家制定一系列发展目标和实施策略。尤其是煤炭开采过程中的采掘失衡问题,要求煤矿掘进机向更智能化、自动化方向发展。为实现这一目标,进一步提升裁割煤矸工作效率,研究出一种悬臂式掘进机煤矸智能截割控制系统。基于此,本文从煤矸智能截割系统原理出发,对这种悬臂式掘进机煤矸智能截割控制系统与方法展开详细探讨,并进行具体验证,以供相关人员参考。

Smart cut智能截割技术的应用实践

主要介绍了JOY公司7LS8型采煤机的Smart cut智能截割技术在神东矿区大柳塔煤矿7 m大采高52304综采自动化工作面的应用情况及使用方法,并简述了Smart cut智能截割技术适用条件及应用前景。

悬臂式掘进机煤矸智能截割控制系统与方法

为实现煤矿掘进机机器人化和无人化的目标,提高掘进机截割煤矸的效率和智能化程度,提出了一种悬臂式掘进机煤矸智能截割控制系统与方法。详细阐述了系统的原理和硬件组成。悬臂式掘进机煤矸智能截割控制系统利用实时采集的多种传感器信息为控制变量,主要包括截割电机电流I、油缸压力p以及截割臂振动加速度a_(cc),实现掘进机在不同截割状态下煤矸的识别,驱动掘进机截割臂智能截割。系统硬件部分包含传感与检测系统、机载主控系统和系统执行机构,并构建了远程监控平台。系统依据煤炭行业电气标准分别对一般工况和特殊工况的截割控制策略进行了方法构建。在一般工况下,基于多种传感器信息利用改进粒子群算法优化的BP神经网络控制器实现截割载荷识别,提高掘进机对煤矸识别的准确性,实现截割臂摆速的自适应截割。特殊工况下分别对硬质点识别和预防闷车2种工况进行控制逻辑构建,通过Automation Studio软件编程实现对特殊工况的判断和处理。以EBZ135型掘进机为例,进行了地面验证性实验。实验结果表明,截割臂摆速的自适应调节时间约在0.8 s左右且无超调量,具有良好的鲁棒性。硬质点识别控制和预防闷车控制的实验结果证明了系统对于特殊工况识别精准、快速,处理过程稳定、可靠,验证了所设计的控制方法具有高的可靠性和控制精度。

悬臂式掘进机智能截割控制技术发展现状及关键技术探讨

悬臂式掘进机智能截割控制技术对综掘机械化的应用和发展具有重要的意义。在回顾了国内外智能截割控制相关技术的发展历程和研究内容的基础上,阐述了影响智能截割控制技术发展的关键技术包括掘进机定位导向和自适应截割,并对其实现的主要方法的优势及难点进行了分析,为掘进机智能化的实现提供参考。

悬臂式掘进机智能截割控制系统研究与设计

为了实现悬臂式掘进机自适应不同煤岩的智能截割,提出了悬臂式掘进机智能截割控制系统,分析了该控制系统的控制策略,详细介绍了该控制系统的硬件设计、软件设计以及智能截割控制方法。实际工程应用检验表明,该控制系统可靠性高、实时性好,能够满足悬臂式掘进机智能截割的需求。

矿井掘进机智能截割控制系统的应用

针对掘进机在井下的定位精确性不足、巷道成型质量差的问题,提出了一种新的矿井掘进机智能截割控制系统。为了研究该系统,以VR技术为基础,以实现掘进机的远程智能操控为目标,构建了虚拟仿真平台以实现对掘进机井下掘进作业进度、姿态、巷道截割路径的虚拟监控。研究表明,该系统能够实现掘进机的井下自动截割控制,巷道成形质量高、稳定性好,极大提升了井下掘进作业的效率,具有较大的应用推广价值。

制约采煤机实现智能截割控制的主要因素有哪些?

(1)精准地质模型的构建。若能够根据工作面两巷道揭露的煤层信息,并辅以钻探、槽波探测等地质探测技术,利用大数据分析等手段对工作面中部煤层厚度变化信息进行精准预测,从而构建工作面精准地质模型,则采煤机智能截割控制难题可迎刃而解。(2)煤岩界面识别技术。在不能建立煤层厚度变化精准地质模型的情况下.

短壁开采用掘进机智能截割系统研究

为降低掘进机司机劳动强度,提高掘进机掘进效率,设计并实现掘进机智能截割系统。以短壁开采用掘进机为研究对象,以PLC控制技术、CAN通信技术为实现手段,给出掘进机智能截割系统的系统设计,并重点分析了PLC控制器软件流程以及CAN通信协议格式定义。所设计的系统已经完成工业试验,结果表明该智能截割系统运行稳定、安全、故障率低,降低工人劳动强度的同时,提高了掘进效率,符合预期设计目标。

悬臂式掘进机自主调速截割控制系统

现有悬臂式掘进机截割控制采用较为单一的控制方法且截割头以定速完成巷道断面截割,未综合考虑轨迹规划和自主调速控制,在复杂地质条件下难以实现较高的巷道工程质量。针对上述问题,提出了一种悬臂式掘进机自主调速截割控制系统。首先,建立截割头和煤层的三维模型并导入ABAQUS软件进行有限元分析,获取截割头受到的反作用力与截割臂摆动速度之间的关系,进而得到截割臂摆动速度与截割头加速度之间的关系,利用k-means聚类方法对加速度进行分层。然后,采用层次包围盒算法建立截割头碰撞检测模型,规划合适的矩形巷道断面截割轨迹,经多次离散化生成离散截割轨迹规划点,对截割臂进行运动学逆解计算,获取截割头到达离散截割轨迹规划点所需的截割臂回转弧度、抬升弧度和伸长量,并利用全局最优速度模型求解截割头运动至离散截割轨迹规划点的速度。最后,利用加速度传感器采集截割臂振动信号,根据加速度分层结果确定截割臂目标摆动速度,并通过模糊PID控制使截割臂摆动速度及时准确地随截割头加速度的变化调整到目标摆动速度。实验结果表明:采用模糊PID控制可实现较为快速、无超调量的截割臂摆动速度调节;与定速截割控制相比,采用自主调速截割控制的巷道断面成形质量高,宽度规格偏差降低了37%,高度规格偏差降低了17%,满足MT/T 5009-1994《煤矿井巷工程质量检验评定标准》规定的巷道成形质量要求。

麻家梁煤业智能综采工作面系统设计及应用

为了实现麻家梁煤业14502综采工作面智能化开采,结合工作面设备情况,从采煤机定位、智能截割控制、液压支架自动控制、煤流平衡、集成供液和运输系统监测等方面进行了工作面智能化系统改造设计,并分析了割煤、支护、运输和综合保障系统的应用情况。改造后工作面实现了远程自动控制,设备之间可实现智能联动,每班作业人数能够减少50%。

关于煤矿智能掘进技术的应用探讨

本文探讨了煤矿智能掘进技术的应用。在分析煤矿智能化开采技术架构及开采中存在问题的基础上,提出实现煤矿掘进智能化的有效对策。具体介绍了悬臂式掘进机综掘技术、煤矿巷道掘进智能截割技术、高效化掘进技术等煤矿智能化掘进技术,探讨了智能化掘进技术的应用方案。本文旨在为提高煤矿智能掘进效率及安全性提供参考。

采煤机智能化截割监测系统的研究

为了解决传统采煤机自动化程度低、运行参数无法实时采集监测的问题,提出了一种新的采煤机智能化截割监测系统。该系统利用集成监控和大数据分析处理模式实现了对采煤机截割过程中截割参数的精确监测和控制,提升了采煤机自动化截割的精确性和效率,为实现采煤机的“无人化”截割控制奠定了基础。

基于模糊数学的掘进机截割头转速分档预测方法

针对悬臂式掘进机在井下掘进过程中截割载荷识别困难的问题,提出了一种基于模糊数学的掘进机截割头转速分档预测方法。通过分析掘进机截割头工作过程,基于模糊数学将井下实测的多传感器信息进行信息融合,得到截割头载荷的预测输出。依据不同工况将截割头转速分为四个档位,并进行了实验验证,为研究不同工况下截割头转速自适应控制提供了理论和实践基础。

煤矿智能化掘进关键技术研究

介绍了近年来煤矿巷道掘进主要技术(悬臂式掘进机综掘技术、连续采煤机掘进技术及掘锚一体化掘进技术)的研究成果,分析了这3种主要巷道掘进技术在我国的适用性及推广价值,指出:(1)悬臂式掘进机综掘技术仅能“前掘后锚”,掘进与支护的过程不能同时进行,限制了掘进效率。(2)连续采煤机掘进技术仅可在近水平煤层条件下进行,且对顶板的稳定程度有一定要求,适用性不强。(3)掘锚一体化掘进技术仅适用于巷道断面大的单巷快速掘进,所用到的掘锚一体机机身大且价格昂贵,并对所掘进巷道的底板稳定性有一定的要求。相比连续采煤机掘进技术,掘锚一体化掘进技术在我国有较好的应用前景。将原有掘进机的掘进功能拓展为掘进兼支护的功能,这对掘锚一体化掘进技术的研究与普及可起到推动作用。分析了近年来煤矿巷道机器人化智能掘进技术中智能截割、远程智能监控、智能协同控制3个方面的研究成果,得出:(1)智能截割技术主要集中在对煤岩自适应识别方面的研究。(2)远程智能监控技术已从远程实时监测向远程可视化监控方向发展,虚拟仿真技术的发展将井下掘进巷道的情况可视化地展现在地面,并将控制信号反馈到掘进工作面来对掘进工作面掘进机组进行远程同步控制,成为当前巷道掘进远程监控智能化的重要标志。(3)目前针对智能协同控制技术的研究较少。探讨了煤矿巷道掘进智能化的发展方向:加强掘进设备集成协同化、设备模块化组合、5G矿用无线网络设备、掘进远程智能监控系统及难掘慢掘巷道掘进工程等方面的研究。

煤矿智能掘进装备发展现状与关键技术探讨

智能掘进是煤矿智能化建设的关键组成部分,也是缓解我国煤炭采掘突出问题的重要手段。根据国内外智能掘进研究现状,梳理了影响和制约智能掘进发展面临的主要问题,详细阐述了智能快速掘进装备中智能截割技术、智能导航技术、地图构建技术、远程可视化控制4项关键技术,并对其要点进行了详细介绍。认为,智能掘进整体技术水平还处于初级阶段,智能化程度相对较低,智能掘进成套装备的适应性和可靠性还需检验,需要创新科研组织模式,开展共性关键技术的联合攻关。

基于分布预测的采煤机截割路径规划系统研究

目前,采煤机在进行截割作业时主要依靠人工控制,受煤矿井下巷道恶劣环境的影响,人工控制效率低下,精确性差,导致综采效率低下,掘进面煤壁上煤炭残留量大,需频繁地进行回采。针对这些难题,提出了一种新的于煤层分布预测的采煤机智能截割路径规划方案,利用基于多输入、简输出的最小二乘集的动态煤层分布预测模型,对煤层分布和走向进行了判断,使用参数优化方法对预测结果进行了拟合。实际验证结果表明:该截割路径规划方案能够精确对煤层分布状况进行预测,控制效果远高于人工控制方案。

保德煤矿智能化掘进工作面建设及应用研究

为了解决保德煤矿生产接续紧张,实现减人增安、降本增效,提高智能化开采水平,根据单位现有的生产掘进模式结合智能化科技应用,研究工作面国产化电控系统,为各种自动化控制功能提供控制接口;通过截割动载荷识别和自适应截割,实现掘锚一体机记忆割煤和自适应割煤;采用自动锚杆支护,实现钻孔、送药、锚固等工序的自动化运行;实现梭车自动化作业以及机尾自动移设;通过掘、支、锚、运一体化数字孪生技术,实现工作面数据在线监测和设备远程集中控制;工作面多机协同控制,实现“智能掘进、少人操作”。通过以上研究对掘锚机、梭车、连运车及胶带机机尾进行智能升级改造,针对性地建设智能掘进系统,从而探索出一条符合保德煤矿自身生产条件的智能化掘进道路。

店坪煤矿3号煤层300工作面智能化综采技术应用研究

为解决店坪煤矿井下综采面自动化率低、综采安全性差等问题,提出了一种新的煤矿井下智能化综采技术。以“机械化换人、自动化减人、智能化无人”的工作为主线,推进煤矿井下智能化综采技术的应用研究。其核心包括煤矿井下远程可视化控制、综采面自动找直控制、采煤机智能截割控制、液压支架自动跟机运行控制、综采面智能巡检控制、井下人员自动定位控制等。实际应用表明,新的智能化综采作业体系能够将井下综采工作面由原来的每班15人减少至8人,综采效率由4.2 m/d提高到5.8 m/d,综采效率提升38.1%,初步实现了井下综采作业的无人化。