基于优化PID算法的掘进机截割头位置控制方法研究

针对传统悬臂式掘进机截割头位置控制方法存在精度较低、控制性能较差、输出响应时间较长、系统抗干扰能力较弱等问题,研究了悬臂式掘进机位置控制技术,分析了悬臂式掘进机结构组成,搭建了掘进机截割头运动学模型。提出模糊PID控制并优化PID控制器,在MATLAB中进行仿真研究。结果表明,优化后的PID控制器输出响应时间由0.45 s缩短到0.32 s,系统的响应速度和抗干扰能力都明显提升,采用模糊PID控制算法使得系统输出响应较快、超调量小,系统稳定性大大提高。研究结论可为悬臂式掘进机智能化控制的相关研究提供一定的理论参考。

煤矿综掘面用风机流场特性研究与性能试验

针对煤矿综掘面采用的对旋轴流风机流场特性复杂、风机流量波动较大、易造成煤矿井下通风不畅等问题,研究煤矿综掘面风机流场特性,基于风机特点建立风机数学模型,采用数值模拟分析法在Fluent中搭建风机流场物理模型设定仿真时间和参数进行模拟。结果表明,风机全压与风机转速成正相关,随风机转速的增大而增大,风机的叶顶间隙越大,风机效率越低,风机的效率随流量的不断增大呈先增大后减小的趋势,且当流量为750m^(3)/min时达到最大值,试验效率为0.78。为保证最高的运转效率,可选择最优的流量匹配,为后期实现风机高效率运行提供理论参考。

高压喷雾技术在矿井粉尘治理中应用

针对综采工作面粉尘浓度较高的问题,提出将高压喷雾技术应用到采面粉尘治理中。通过理论分析方法确定,高压喷雾系统形成的雾粒在50~70μm时除尘效果最佳,并以此为依据确定喷雾系统压力为12 MPa、喷嘴口径为1.0 mm。现场应用后,采煤司机、采煤机下风侧10 m位置粉尘浓度分别降低至85.6 mg/m^(3)、102.3 mg/m^(3),粉尘浓度较采面原除尘措施分别降低84.5%、83.1%,现场应用取得显著效果。研究成果可为其他矿井高压喷雾降尘系统技术参数确定以及现场应用提供一定借鉴。