采煤机自动截割多段智能调速的研究与应用.pdf
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1、采煤机自动截割多段智能调速的研究与应用田江伟李静杨青(西安煤矿机械有限公司陕西 西安)摘 要:本文研究了采煤机自动截割状态多段运行速度智能调节方法融合截割工艺和司机操作习惯动态调整采煤机自动运行速度避免了在自动截割过程中频繁进行人工干预调速通过精准、快速、可靠的速度调节机制实现了自动化割煤最优速度控制提高了采煤机自动截割效率和自动化率提高了采煤机自动运行的安全性和稳定性关键词:采煤机自动截割人工干预调速中图分类号:.文献标识码:文章编号:()目前国内采掘设备智能化日新月异综采智能化技术飞速发展功能不断增加性能越趋稳定但仍存在技术难点 现阶段采煤机可以实现自动截割(记忆截割人工干预)或结合地质探
2、测数据的规划截割但在自动截割状态下采煤机的行走速度会根据人为参数设置保持恒定自动运行时无法根据工作面实际条件调整速度此时只能人为干预调速但会退出自动截割模式降低自动化率采煤机自动截割调速是制约综采自动化的关键问题各大采煤机设计单位通过不同方式寻求解决方法有外部速度给定、分段速度设定、人为速度干预等多种方式从不同角度解决了采煤机自动运行调速问题但各有利弊未能实现智能调速 本文借鉴汽车定速巡航原理研究了采煤机自动截割模式的多段运行速度智能调节方法结合外部环境对采煤机的影响因子自主调控采煤机行走速度使采煤机在自动截割状态下可以根据不同工艺条件完成多段运行速度调节实现自动化割煤的最优速度控制通过精准、
3、快速、可靠的速度调节提高自动截割效率 自动截割模式自动截割以采煤机记忆截割为主以本地或远程人工干预为辅 采煤机进入学习示教模式由有经验的司机手动操作割煤作为示范刀控制系统采集、存储采煤机在各位置的行进方向、摇臂高度信息如果工作面条件(如采高、顶底板等)未发生较大变化采煤机可在自动运行模式根据记忆存储的工作参数进行自动割煤 煤层条件产生变化时需要进行干预操作在记忆截割的基础上发展有规划截割技术将采煤机多次学习的示范刀数据存储并下发给上位机融合地质参数、生产大数据、配套设备状态数据等形成截割工艺和轨迹下发给采煤机控制器根据规划截割工艺和截割轨迹自动调节采高、方向、速度 行走速度设置现有采煤机自动截
4、割主要通过程序设定相关参数结合全工作面截割工艺流程将完整采煤工艺划分为多个工艺段不同工艺段匹配不同参数对应不同设置要在启动自动控制之前人为设定好各项相关参数确保控制精准、可靠 在自动截割过程中采煤机运行速度由参数设置给定运行速度依据设定参数保持恒定无法根据不同工艺段自主调节采煤机运行速度也不能将人工干预调速值迭代保存退出人工干预后行走速度会继续保持参数设定值 具体控制逻辑如图 所示图 自动截割控制逻辑根据工作面两端斜切进刀位置将工作面分割为三段工作面最左端到左斜切进刀位置处定义为左端头 左斜切进刀位置与右斜切进刀位置之间定义为中间段 工作面最右端到右斜切进刀位置处定义为右端头 设定 为左端头运
5、行速度 为中间段运行速度 为右端头运行速度 如图 所示图 自动截割速度设置 采煤机自动运行速度影响因素综采工作面配套设备较多互相之间协同作业互有影响采煤机在自动运行过程中若单纯保持给定速度运行可能会发生意外 影响采煤机运行速度的主要因素包括:工作面综合环境影响 综采工作面条件差异较大可能存在地势不平、坡度和倾角较大情况煤层有夹矸甚至断层瓦斯、地下水及其他有害气体突出可能会在采煤机运行过程中影响其速度 其他配套设备影响 采煤机运行速度直接决定了采煤量速度越快采煤量越大如果无法提升运输机的运煤效率则会出现煤块堆积、运输机停止工作现象即运输机工作效率会影响采煤机运行速度 突发状况影响 在采煤机运行过
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