基于惯导系统的综采工作面自动调直技术

该项目提出一种基于惯性导航的新型采煤机控制方法,并安装在采煤机机体内,利用惯性导航系统、三轴陀螺仪与三轴加速度计实现对采煤机的俯仰角、横滚角和航偏角等进行实时监控,并对其进行位置定位与轨迹生成。将此方法运用于煤矿综采工作面,利用8刀全数据,建立综采工作面中间段X、Y、Z三个轴线的移动轨迹。

刮板输送机自动调直过程分析

针对长壁工作面刮板输送机直线度较差的问题,分析以采煤机为基准的刮板输送机自动调直过程。以SINS与轴编码器组合的方式构建采煤机三维定位位置方程,并确定采煤机与刮板输送机之间的几何约束关系。详细分析刮板输送机自动调直过程,并完成刮板机自动调直试验。对试验中获取的刮板输送机自动调直轨迹测量值、设置值及测量误差进行统计和分析。结果显示,采用自动调直方案后,调直结果远远满足手动调直时的误差分布带(-100~100mm)的要求,达到改善刮板输送机的自动调直效果的目的。

基于惯导系统的综采工作面自动调直技术

针对煤矿综采工作面“三直一平”安全规定要求,研究应用了一种基于惯性导航系统的综采工作面自动调直系统。该系统以惯性导航系统为核心,搭载于采煤机机身内部,通过惯导内置三轴陀螺仪和三轴加速度计动态监测采煤机的俯仰角、横滚角、航偏角,实现对采煤机的位姿定位及轨迹生成。位姿及轨迹信息通过采煤机通讯通道上传至顺槽上位机软件,并计算出每个液压支架修正量和液压支架实际移架距离后由电液控完成移驾控制,实现工作面自动调直。将该技术在煤矿综采工作面实际应用,通过完整的8刀数据,生成综采工作面中部段X、Y、Z这3轴方向运动轨迹。结果表明,采煤机惯性导航系统能够准确跟踪并生成采煤机运动姿态,指导综采工作面实现自动调直功能。

基于RSSI的液压支架调直方法研究

针对煤矿井下液压支架容易发生不直现象的问题,基于液压支架电液控制系统,提出了一种综采工作面调直的方法,涉及采煤机、液压支架以及支架控制器。采煤机定位装置以及支架控制器内包含抗干扰蓝牙芯片。该方法通过3个调直参数来调整支架动作进行调直,调直参数通过蓝牙来测量。参数的基准用接收信号强度指示(RSSI)值来表示。根据3个调直参数,推导出了该方法的调直仿真方程。经过实验仿真验证了该方法的可行性以及参数测量的精确性。

基于惯导系统的工作面调直研究

针对煤矿井下采煤机定位与工作面调直等问题,提出在采煤机上安装惯导系统进行采煤机的位姿检测和调整,并提出了一种基于惯导信息对采煤机位姿进行检测的方法。利用捷联惯导实时检测采煤机姿态信息计算采煤位置。根据采煤机的历史位置数据测量工作面刮板机的曲直度,计算支架移架行程的合理补偿量,并下发控制指令到相应的液压支架控制器,从而实现工作面的调直任务。最后通过在煤矿工作面实测,验证了该方案的可行性。

刮板输送机技术发展历程(四)——智能化成套装备

采煤工作面机器人群包括智能刮板输送机,它不仅要自适高效输送煤流而且要引导智能采煤机沿着工作面截割煤炭、牵引智能液压支架安全支护岩层顶板,因此刮板输送机智能性直接影响采煤机组智能性。认为,断链监测与保护技术、链张力实时感控技术、煤流量在线监测技术和机身自动调直技术是智能刮板输送机的关键感控要素,目前这些技术已达到成熟应用,为刮板输送机无人化运行提供了重要保障。自2010年起,我国刮板输送机智能化技术创新加速,研发成功超大功率、超长运距智能刮板输送机,以此构建了超级智采工作面。指出,未来刮板输送机永磁电机智能驱动、智能力感刮板链、全耐磨整体成型中部槽、数字孪生控制系统将成为新一代高级智能刮板输送机的发展方向,进而推进煤矿智采工作面进入高级智能化层次。

综采工作面液压支架智能化关键技术及发展

综采智能化是现阶段煤炭工业发展的核心技术,液压支架作为煤矿综采设备中的核心设备,其智能化发展是必然趋势。介绍了液压支架智能化发展的意义,并阐述了液压支架智能化发展重点集中在姿态控制技术、自动跟机控制技术和工作面自动调直技术3个方面,同时说明了智能化技术是未来煤炭行业发展应用的主流技术,并预测了综采工作面智能化发展方向。

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。

煤矿无人综采模式及关键技术分析

从自动化跟机与人工远程干预、工作面记忆切割、工作面监控、智能化集成、超前支护控制等方面介绍了煤矿智能化开采中的无人综采模式,分析了该模式下机架协同的割三角煤、"一键启停"安全确认、远程操控优化、工作面自动调直等关键技术,从煤层条件、系统管理水平、协同配套系统水平、操控人员4个方面对该模式的应用要点进行了分析。

韩城矿区5#煤智能化综采工作面技术研究与应用

本文针对韩城矿区复杂地质条件首个智能化综采工作面开采技术及回采工艺进行了阐述,重点介绍了自动化采煤机惯性导航自动调直技术的运用,智能化开采技术的应用,使智能装备与现代煤炭开发利用深度融合,对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。