Automatic lifting system design and application of large load powered support test rig

This paper presented a design of an automatic lifting system. It is used for large load powered support and improves the old method wherein powered support lifting depends on manual control. This system applies a high accuracy gear shunt motor to match the flow for 4 lifting cylinders, and also allocates bypass throttles to realize automatic lifting. Through the dis- placement sensor feedback the height deviation among 4 lifting cylinders during the whole lifting process, when the deviation is up to the sitting value, the corresponding bypass throttle is operated immediately to reduce the deviation, so that the moving platform of the powered support would not be stuck. Through real application, it is shown that this system can realize automatic lifting of powered support; the lifting speed is controlled between 5 and 10 mm/s, and the final aligning accuracy is up to 1 mm.

工作面液压系统流量补偿技术研究

目前工作面液压系统的优化研究对连续推进过程中液压系统压力流量特性的分析较少,对液压系统压力流量波动问题缺乏简单有效的解决方案。针对工作面快速移架需求,以张家峁煤矿2-2煤层新建大采高工作面为工程背景,采用AMEsim软件建立了单台液压支架和成组液压支架仿真模型,基于自动跟机移架中千斤顶的动作时序,对煤炭开采过程中液压支架移架推溜过程进行仿真,分析了不同数量液压支架同时动作时工作面液压系统的压力流量变化情况,指出移架过慢的原因是液压支架瞬时需液量超过泵站最大流量,同时在液压支架成组运动过程中存在瞬时需液量不足和部分时刻泵站供液能力过剩的矛盾。针对液压系统间歇性大流量需求,提出了基于蓄能器的流量补偿技术,通过仿真验证了安装蓄能器后液压系统的压力波动被明显抑制,各千斤顶运动速度明显提升。在张家峁煤矿新建工作面对基于蓄能器的流量补偿技术进行现场试验,结果表明接入蓄能器后,液压系统平均压降降幅达74.1%,压力波动受到明显抑制,验证了流量补偿技术可满足液压系统间歇性大流量需求,为快速移架提供保障。

关于矿用液压支架自动控制系统的设计与应用分析

以ZC8800/20/38型固体充填液压支架为研究对象,结合实际情况设计了自动控制系统。该系统中设置有支架控制器,作用是对传感器数据进行收集,同时对液压支架进行控制。各支架控制器之间及其与井下主机之间利用RS485总线进行数据交互。井下主机利用交换机与地面主控计算机进行连接。支架控制器型号为S7-200型PLC控制器。软件程序方面,重点介绍了落料自动控制、推压密实机构控制过程。自动控制系统经过地面调试、井下工业试验和工业应用,发现整体运行稳定,达到了预期效果,安全效益和经济效益显著。

基于多传感器融合的工作面设备定位定姿技术研究

随着科技的发展与进步,煤矿智能化已经成为目前矿业生产中的重点研究方向。但是在薄煤层工作面中由于顶板条件的复杂性以及作业环境的多变性,导致目前的井下自动化控制技术中存在液压支架自动跟机不能完美适应井下顶底板环境且采煤机难以精准定位的问题。以薄煤层工作面自动化控制系统为基础,结合图像识别以及多传感器融合的方法研究采煤机的定位技术,并对液压支架定姿的关键技术进行了分析,期望提高薄煤层自动化系统在煤矿井下的适应性,减少工作面的操作人员,提高煤矿生产的效率。

大倾角工作面自动化拉架挡矸控制系统应用

为解决大倾角工作面在截煤过程中出现煤矸滚落造成人身伤害事故的问题,通过采取有效防范措施,在采煤机和液压支架上安装红外线传感器收发装置,实现采煤机与支架之间的相对位置准确定位,从而按照设定程序判断采煤机与支架的运行状态所处阶段,将采集信号回传给监测中心,自动控制液压千斤顶伸缩防护挡矸板,完成对操作人员的防护。经效果验证,有效减少了工伤事故,节省了工伤费用支出,取得了显著效果。

超大倾角工作面跟机自动化技术应用及研究

针对30°~60°超大倾角综采工作面现阶段自动控制技术无法满足跟机自动化运行过程中移架的稳定性、不能保证移架后的效果等问题,研究超大倾角工作面液压支架自动调整技术,用以提高移架过程中支架的稳定性和支架移架后效果。针对超大倾角工作面全工作面跟机自动化率较低、跟机方案不完善等问题,研究超大倾角工作面全工作面跟机方案,提高工作面跟机自动化率,形成完整的超大倾角综采工作面跟机自动化解决方案。

液压支架远程自动控制系统设计及应用模拟研究

为实现液压支架控制系统高效、安全运行,提高其高智能化水平,设计一套液压支架远程自动控制系统,该系统以CAN总线为通讯网络,分传感器组、支架控制器和上位机共三级网络。重点阐述了以远程点动控制、远程集中控制的软件功能设计。经模拟验证表明:对于推镏动作,监测显示位移、压力均在误差范围内,满足要求,且很好地实现了集控控制功能。

综采面液压支架自动跟机控制工艺技术实践

以双柳煤矿3506综采工作面开采条件及其液压支架电液控制系统为工程背景,为提升煤炭开采自动化控制水平,根据采面煤炭生产特点,对采面中部支架跟机移架、机头及机尾段跟机移架具体动作、控制方式等进行详细分析,拟构建与应用综采面液压支架自动跟机控制工艺技术。自动跟机控制工艺技术应用后,3506综采工作面液压支架可实现自动跟机操作,液压支架各动作可与采煤机截割相互配备,从而提升了煤炭生产效率及采面自动化控制水平。

液压支架自动调节技术在煤炭掘进中的应用与优化

随着工业自动化的不断推进,液压支架作为煤矿开采中的重要设备,其自动调节技术的需求日益凸显,首先介绍了液压支架的基本原理和结构,以及液压支架自动调节技术的原理和应用。接着从煤炭掘进中的应用出发,分析了技术现状和评估,提出了现有技术的优缺点以及改进方向和优化方向。随后讨论了可能的改进策略和技术创新,包括智能化控制、节能减排和集成物联网技术。最后,提出了模块化设计作为改进策略的一部分。这些措施有望提高液压支架自动调节技术的精度、稳定性和智能化水平,为煤炭掘进过程中的应用带来显著的效益。

综采面液压支架快速推移过程控制分析

针对王村煤业S1204工作面液压支架在自动跟机中存在推移位置控制精度低、跟机速度慢等问题,通过采用理论分析、试验研究等手段,提出基于BP神经网络预测提前动作距离的精准推移控制算法和安装蓄能器的自动跟机策略。采集支架液压系统状态并控制推移液压缸,液压缸控制精度从40~80 mm提高到20 mm内,控制精度大幅提升,表明采用BP神经网络预测控制算法的有效性。支架移架过程分为降柱、拉架、拉架和升柱切换、升柱四个区间,采用95%预测区间上限的方法,依据进液压力预测拉架动作时间。在支架进液端安装蓄能器后,拉架时间由6.54s降为5.39s,降低1.15s;速度均值由0.147m/s提高到0.177m/s,速度提升20.9%,验证快速跟机控制方法的有效性。

液压支架自动跟机动态规律研究

目前针对综采工作面液压支架自动跟机问题的研究集中在基于外部环境变量来控制液压支架动作,在工作面长时间运行中无法保持很好的效果。考虑外部环境的变化最终会反映到液压系统中,提出以液压系统压力特性预测液压支架跟机动作时间。以陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司S1204工作面为工程背景,采用AMESim软件建立了单架液压系统模型和工作面液压系统模型,通过仿真分析得到移架和推溜同时动作时推移液压缸压力、行程等参数的动态变化规律,发现工作面液压支架自动跟机过程中推移液压缸进液口压力与拉架时间呈线性关系,说明可通过进液压力预测跟机动作时间。研发了工作面液压数据采集系统并安装于试验工作面,实时获取液压支架工作过程中推移液压缸进液口压力,并计算出对应的移架时间,得出二者具有强线性相关性,与仿真结果一致。采用线性拟合方法得出进液压力与拉架时间的关系式,实现了基于液压系统进液压力预测拉架时间,提高了自动跟机的准确性,减少了人工调节率。

煤矿充填开采中液压支架自动控制系统的设计分析

充填开采液压支架是重要的支护设备,液压支架的自动化控制对于实现充填开采的自动化具有重要的影响。采用RS485总线的形式,以PLC为控制核心,并结合相应的传感器进行数据的采集,采用组态王软件进行人机界面的设计,实现充填开采中液压支架的自动化远程控制。

电气自动化技术在煤矿液压支架控制中的应用

液压支架是综采技术的核心设备,液压支架运行效率对于煤矿开采效率起着决定作用。电气自动化技术在煤矿液压支架的控制中得到了深度应用,极大地提高了采煤效率。分析了煤矿液压支架自动控制的原理,探讨了煤矿液压支架控制中电气自动化技术的应用,主要有液压支架多形式控制、故障自动报警和自动化运行,可以为煤矿智能化建设提供一定的参考和借鉴。

综采工作面液压支架姿态自动化预测控制系统的分析

液压支架是实现综采工作面自动化开采的重要支护设备,对液压支架姿态的准确预测控制是实现自动化控制的必要基础。采用液压支架矩阵坐标结合BP神经网络算法的形式对液压支架的姿态进行准确的预测输出,并据此建立液压支架姿态自动化预测控制系统,实现对液压支架的自动化控制。

煤矿自动化采煤工艺研究与发展

当前,人们对煤炭资源的需求逐渐增加。采用传统的采煤工艺不但需要投入大量的人力、物力和财力,而且极易发生安全事故。为了满足煤炭巨大的需求量,提高煤矿的生产效率和安全性,需要将自动化技术应用在采煤领域,建设先进、高效、智能的煤矿。以自动化开采技术为核心是当前煤矿发展的方向,对煤矿持续长久发展有一定的意义。主要对煤矿自动化采煤工艺的特点、具体应用和未来发展进行了探讨。

液压支架单连杆机器人自动化焊接工艺的设计与应用

针对液压支架单连杆原来只能由人工和单个机器人焊接,焊接产品不完整、焊接效率低、单个产品装卡编程时间过长的问题,设计了液压支架单连杆机器人自动化焊接工艺。对该机器人自动化焊接工艺的基本原理、关键技术、工艺流程进行了分析,并完成制造星村煤矿液压支架共404 t结构件焊接,有效地提高了液压支架单连杆生产的智能化和安全性,经济效益显著。

基于PLC的液压支架智能监控系统的研究

为了解决液压支架在工作中控制逻辑单一、控制反应速度慢、调控精度差的不足,提出了一种新的基于PLC的液压支架智能监控系统,通过对支架整体控制逻辑、硬件结构的优化,实现了对液压支架运行的定点控制、成组控制、支架自动补压、支架远程联动控制。结果表明,新的智能监控系统能够实现液压支架的联动运行控制,将支架调控反应速度提升88.2%,将调控精度提升67.4%,具有极大的推广价值。

综采支架初撑力自动加压控制装置设计与应用

设计了一种自动提高液压支架初撑力的装置,即自动加压控制装置,以提高液压支架立柱底腔压力,缩短立柱运行时间,有效支撑综采工作面顶板,防止顶板离层造成冒顶事故。在不改变液压支架液阀组结构、不影响进液和升支架正常工作的情况下,保证了综采工作面安全生产。该装置采用液压机械技术,结构简单,安全可靠。通过对液压支架液压回路的模拟分析和现场试验,液压支架液压系统稳定,增压效果好,振动小,具有很好的推广应用价值。

液压支架用单向阀自动成组测试技术及装置

液压支架用单向阀是液压支架系统的重要元件,其性能直接影响液压支架的支护性能,进而关乎综采工作面的工作效率和生产安全。目前,液压支架用单向阀特性试验测试技术较为落后,试验效率低、劳动强度高、设备故障频发,严重制约了单向阀产品的检验及技术发展。针对上述不足,依据相关标准中对液压支架用单向阀检测试验的方法要求,研究多个单向阀、多个检验项目同步进行的自动化测试技术,创新设计了一套液压支架用单向阀自动成组试验装置。该试验装置能够满足相关标准中对单向阀检验方法及实际工况模拟要求,具备测试精度高、自动化程度高,系统运行可靠性强等优点。

液压升降移动模架在输水廊道中的施工应用

以某水资源配置工程输水廊道为工程背景,对输水廊道顶部混凝土施工的模架支撑系统进行改进研究,采用液压升降移动模架系统替代传统落地式满堂扣件式钢管支撑,对比分析两种模架系统,重点介绍了液压升降移动模架施工应用要点。该工程实践结果表明液压升降移动模架系统比传统支模架施工效率高,可以有效降低人工成本;液压升降移动模架系统通过侧向油缸液压系统,实现支撑架体的自动下降脱模,同时通过轨道向前移动,快速实现工作面的转换。