Application of Fuzzy-PID Control System in Full-Mechanized Coal Face

The control system, which includes structure, the composition of software and hardware, the form of PID control system and its systematic closed-loop, was used in No.4236 full-mechanized coal face of Xinlongzhuang mine. The typical fuzzy PID control system structure was investigated, and a simplified fuzzy PID control system was taken the place of the complex three-dimension fuzzy controller. Based on the parameter relation between fuzzy controller and normal PID controller, a common method of parameter adjustment of PID controller was summed up and the computer simulation was realized. This system can overcome the problems of large delay, nonlinear, poor running en- vironment and great load change in the full-mechanized coal face. The simulating investigation indicates that the de- signing method of fuzzy controller is simple and feasible.

Mating model on production capacity for the system of cutting coal and drawing top-coal in FMMSC

Being a safe and highly-efficient mining method, fully mechanized mining with sublevel caving （FMMSC） was extensively employed in Chinese coal mines with thick seam. In order to make drawing top-coal furthest to parallel work with shearer cutting coal, decrease failure ratio of rear scraper conveyor and increase safe production capacity of equipments, based on production technology, set up the mating model of safe production capacity of equipments for the system of drawing top-coal and shearer cutting coal in coal face with sublevel caving. It is mean capability of drawing top-coal adapted to the capability of shearer cutting coal in a working circle in the coal face that was deduced. The type selection of equipment of rear scraper conveyor can be tackled with this mating model. The model was applied in FMMSC in Yangcun Coal Mine, Yima Coal Group of China. With the mating light-equipments, the coal output in coal face attained 1.05 Mt in 2004. It gained better technical-economic benefit.

综放工作面围岩控制与智能化放煤技术现状及展望

分析了厚及特厚煤层智能化综放工作面围岩控制技术与智能化放顶煤技术发展现状及存在的问题,从巷道围岩高效支护、工作面超前支护、坚硬特厚顶煤冒放性、液压支架位姿监测及智能化放顶煤5个方面提出了工程实际需求。针对综放工作面实现安全、高效、智能化开采存在的技术难题与工程需求,对综放工作面围岩控制技术、智能化放煤技术进行了研究:构建了坚硬特厚煤层顶煤悬臂梁力学模型,研发了提高顶煤冒放性及放出率关键技术,实现了坚硬特厚煤层超大采高综放开采;研发了单元式超前液压支架顶梁可旋转自复位装置,实现了液压支架顶梁根据巷道顶板倾斜角度自动旋转支护,有效提高了单元式超前液压支架对巷道顶底板的适应性;提出了采用巷道支护液压支架替代传统锚网支护结构的思路,具有支护效率高、成本低、节省工作面超前支护等优点;开发了基于立柱与尾梁千斤顶行程的综放液压支架支护姿态监测装置与算法,提高了液压支架支护姿态解算效率与精度;提出了基于透明地质模型、煤量监测装置与煤矸识别装置融合的智能放煤控制方法,可有效解决多夹矸层特厚顶煤智能化放煤技术难题。提出智能地质保障技术、机器视觉精准测量与智能感知技术、综放工作面设备智能精准自适应控制技术、综放工作面数字孪生技术等是智能化综放开采技术与装备的发展趋势。

工作面尺度和顶煤厚度影响下的放煤规律研究

结合理论分析、数值模拟和工程测试,对顶煤放出规律进行分析,探究顶煤厚度和工作面尺度对放煤结果的影响规律。研究表明:煤岩模型尺度对顶煤运移状态影响较小,对工作面放煤结果的统计分析会产生明显影响;放煤口数目由40增长到100,工作面顶煤回收效率由68%增长到77%,放出煤量和放煤时间明显减少;采用全尺度煤岩模型的放煤模拟更加符合工程实际。随顶煤层厚度由2 m增大到5 m,顶煤回收率由78%逐渐降低到71.6%;总放煤时间非线性增大,各支架放煤波动性增大。

基于工艺引擎的规划放煤控制系统

目前对综放智能化的研究主要聚焦于感知方面,对放煤过程智能化的研究较少,自动放煤控制技术存在自适应性不足、效率较低、放煤质量难以把控等问题。为了提升放煤过程的智能化水平与运行效率,设计了一种基于工艺引擎的规划放煤控制系统。该系统由放煤管控单元和窗口决策单元组成:规划放煤管控单元通过异步递进的放煤调度策略、柔性切换技术及规划放煤工艺编辑引擎,实现采煤机位置弱关联的自动顺序放煤及工艺在线编辑,通过关联后部刮板输送机负载,动态调整工艺启停,保障刮板输送机安全作业;窗口决策单元通过PID控制算法动态调节尾梁角度,实现放煤窗口反馈控制,采用遗传算法优化BP神经网络对放煤窗口大小进行智能决策,以适应不同工况,提高放煤质量。现场应用结果表明:基于异步递进的放煤调度策略与柔性切换技术提升了单刀自动运行效率,无需再手动接管;每一班组自动化运行刀数提升了33.3%;系统关联的后部刮板输送机负载、泵站等设备可动态调整工艺启停,每班后部刮板输送机平均停止次数下降了61.1%,可保障作业安全;工艺编辑引擎能适应多种场景下的应用,工艺调整用时大幅度降低;后部动作与前部动作相互叠加,使得单刀平均用时缩短了9.3%,提升了开采效率;倾角传感关联控制与规划放煤窗口智能决策将每日发热量提升了10.3%,改善了放煤质量。

不规则回采面多阶段复合回采技术研究

随着煤矿开采的不断深入和规模的扩大,不规则回采面的问题日益凸显,传统的回采技术已经难以满足高要求的煤矿回采效果和生产效率。因此,提出了1种新型复合回采技术,旨在解决不规则回采面存在的问题,以优化煤矿回采效果,提高生产效率。

低位综放工作面提高顶煤回采率的放煤方式优化

针对古城煤矿低位综放工作面顶煤回采率低的问题,以S1306低位综放工作面为背景,分析了现有放煤方式。首先,通过建立不同放煤方式与放煤口长度的PFC数值计算模型,分析了不同放煤口长度以及相同放煤口长度、不同放煤方式下顶煤回采率;其次,提出了双口间隔动态放煤方式,对比分析了单口顺序放煤、双口顺序放煤以及双口间隔动态放煤的顶煤回采率;最后,研究了不同采放比对3种放煤方式顶煤回采率的影响。研究表明:低位综放工作面顶煤回采率随着放煤口长度的增大而逐渐减小;放煤口长度一定时,单口顺序放煤顶煤回采率大于双口顺序放煤的顶煤回采率;双口间隔动态放煤顶煤回采率相较于单口顺序放煤提高了约8.44%,放煤时间节省了46%,且放煤均衡性优于单口顺序放煤与双口顺序放煤;双口间隔动态放煤和单口顺序放煤的顶煤回采率均随着采放比的增大而增大,当采放比小于1∶1时,双口间隔动态放煤顶煤回采率大于单口顺序放煤方式,当采放比大于1∶1时,两者之间差距明显减小,但双口间隔动态放煤的时间大大缩短。因此,双口间隔动态放煤方式结合了低位综放工作面条件下单口放煤方式顶煤回采率高和双口放煤方式放煤时间短的优势。

PLC和Pro-face触摸屏及信号采集板在冷气机组中的应用

介绍PLC和触摸屏在冷水机组中的应用,并且详细说明相关的控制原理和调试的主要思想和步骤。

保德煤矿智能综放工作面建设关键技术研究

针对现有智能综放工作面建设的研究成果缺乏某个综放工作面系统化建设实施研究的问题,以国家能源集团神东煤炭集团有限责任公司保德煤矿81309智能综放工作面为研究背景,在液压支架电液控制系统及综采自动化系统配置的基础上,详细介绍了设备升级改造、有限透明开采模型构建、智能放煤工艺决策、煤矸识别方法优化、多模式融合集成控制等关键技术。①对采煤机电控系统进行国产化升级改造,加装惯导系统,配套光纤复合电缆/5G通信,实现采煤机姿态及控制数据高效稳定传输。采用迈步自移设备列车系统并配套管缆伸缩装置,实现设备列车拉移由1~2人完成。②对智能规划中心数据源中的地质模型进行迭代修正,经过一系列换算和多源异构数据融合,形成有限透明开采地质模型。③针对81309工作面一刀一放2轮顺序放煤方式,构建了10个智能综放回采阶段并设计了对应的采煤机、综放液压支架、前后刮板输送机的动作和时间,实现了中部跟机自动化采放、三角煤区域自动开采。④采用振动煤矸识别与视频煤矸识别相结合的方式,建成智能综放煤矸识别系统。⑤以SAM型综采自动化控制系统为枢纽,通过整合液压支架电液控制、视频监控、采煤机电控、三机泵站集控,构建出智能化集中控制系统,初步建成基于透明开采的“采−支−识−放−运”各环节自适应的综放开采工作面。调试结果表明,81309综放工作面中部实现单班自动控制割煤4刀,液压支架实现自动跟机拉架、联动收伸护帮/伸缩梁、自主推溜等功能,智能化集中控制系统可一键启停生产系统,对设备运行数据进行实时监控。

煤矿厚煤层采煤工艺的分析研究

以某矿工作面为对象,系统对该综采工作面的采煤工艺进行分析研究,主要包括工作面长度、割煤高度和放煤高度、放煤步距和放煤方式等,结果表明:综采工作面长度是150 m,割煤高度是3 m,截深是0.8 m,工作日4个作业循环,某矿工作面的生产能力能够达到1.9 Mt/a;并通过对不同放煤步距和放煤方式进行对比分析,发现放煤步距是0.8 m(采一放一)、多轮顺序放煤方式,某矿综采工作面顶煤回收率最高。

三维钢筋数字化设计系统在多诺面板堆石坝钢筋图设计中的应用研究

RebarSmart是中国电建集团成都院基于3DEXPERIENCE平台自主研发的的三维钢筋数字化设计和数据集成管理软件,适用于土木水利水电行业工程大体积、复杂混凝土结构的钢筋数字化设计,具备灵活配筋、一键出图、快速统计工程量的优点。文章以多诺水电站为例,介绍其在面板堆石坝的面板结构钢筋图设计中的应用,并提出进一步研发改进的建议。

综放工作面高压注水压裂放煤新工艺应用研究

近年来,煤矿回采工作面坚硬难垮落顶板、冲击矿压巷道顶板的卸压主要以传统的深孔爆破为主,采用连续单一的柱形装药形式结构,注水软化和裸孔卸压为辅的方法。但顶板深孔爆破使用的乳化炸药用量大,批量有限,且深孔爆破深度范围容易受到限制,极易受到周围爆炸物的影响,产生大块矿岩的实施安全性难保障,综放面压力注浆容易产生大量浮煤,并且注水软化和裸孔卸压的效果又不明显。因此,急需一种工艺技术弥补深孔爆破技术的不足,减少后续单井开采成本,提高煤矿的采收率。本文针对该问题提出了一种高压注水压裂放煤新工艺,并对其进行了应用阐述,以期提升后续煤炭的可放性。

复杂车身覆盖件拉深模具模面设计研究

拉深模具模面设计是决定复杂车身覆盖件成形成败和成形质量的关键环节。针对拉深模面设计主要依靠定性分析和经验数据的问题,提出了一种覆盖件模面设计方法。用特征图法确定冲压方向,研究了压料面张角、工艺补充部分、拉延筋布置形式对拉深质量的影响,并通过有限元模拟验证了模面设计的有效性。

基于Dynaform的汽车覆盖件拉延模具设计

以板料成形非线性有限元分析软件Dynaform为平台,介绍汽车覆盖件拉延模具型面设计过程,对某种汽车引擎盖冲压成形过程进行数值模拟,根据模拟结果进行成形性分析,为优化工艺参数和模具结构提供强有力的工具。

放顶煤综采采空区“三带”的理论计算与观测分析

本文应用非线性渗流理论建立采空区流场二维平面非线性渗流流函数微分方程,利用有限元技术求得各结点上的流函数值和各单元上的流速v_x、v_y、v_o在此基础上,得到采空区风流流线和等速线。依据煤自燃所对应的风速上下限,得到放顶煤综采采空区不自燃带、可能自燃带和窒息带的形态和范围。对采空区矿压显现、采空区温度变化及氧浓度变化进行的观测表明,理论计算与实际观测所得结果基本一致。

同底异面绒毯新产品的开发

介绍了同底异面绒毯的工艺。绒毯的起绒纱采用纯棉和纯蚕丝纱,通过1种新型的织物组织结构并进行抽纬纱处理,利用抽出的部分纬纱,将棉纱从绒毯有绒面的一侧带到没有绒面的另一侧,形成一面是棉绒面而另一面是蚕丝绒面的风格。讨论了该产品试制方法和产品的组织结构、规格。给出了同底异面绒毯的工艺流程以及主要工艺参数,如生产中采用的织机车速、上机张力、开口时间、进剑时间等,为开发同底异面绒毯提供了帮助和指导。

非回转对称拉深中法兰材料变形规律的研究

非回转对称拉深成形过程中 ,压料面上法兰材料是变形的主体 ,直接影响到拉深成形性。在大量试验及测量计算的基础上 ,分析了矩形盒件拉深过程中压料面上法兰各部分材料的变形规律 ;指出法兰曲边材料向直边流入所带来的变形缓和效应与应力分布及其应变成分比的共同作用 ,是使矩形盒局部拉深比显著增大的重要原因。

汽车覆盖件模具设计方法研究

针对汽车覆盖件模具设计特点,应用特征参数化设计和特征组优化装配技术进行覆盖件拉延模型面设计,借助板料成形数值模拟方法验证了拉延模型面设计的合理性,最后以拉延模型面三维数学模型为设计依据,进行面向装配、自顶向下的模具结构建模,并实现了覆盖件模具结构的基于实例的设计。

神经网络方法在综放工作面的应用

综放工作面为复杂的非线性系统 ,其设备与放煤工艺参数的选择和技术经济指标的预测 ,是复杂的非线性问题 ,用传统的数学方法难于解决 .应用神经网络方法建立了综放工作面产量、工效及采出率的预测模型 ,并实现了采煤机、液压支架选型和放煤方式、放煤步距的优化 .实际应用结果表明 ,模型的可靠性及精度高 。

数值模拟技术在汽车覆盖件拉延模具设计中的应用

介绍了板料数值模拟软件Autoform的功能、特点。以某汽车覆盖件的拉延模具为例,利用Autoform软件实现汽车覆盖件的模具设计,包括模具压料面、工艺补充面以及拉延筋设计;模拟在给定工艺条件下板料成形的全过程,预测可能出现的缺陷,并根据结果优化结构参数。与传统的模具设计相比,利用数值模拟技术提高了模具设计的质量和效率。