薄煤层综采工作面采煤机截割速度自适应调节技术

针对高瓦斯薄煤层综采工作面自动化开采期间因高瓦斯造成采煤机频繁停机、自动化开采效率低等问题,通过在工作面瓦斯浓度自动监测系统与工作面采煤机自动化截煤工艺之间建立连接点,对工作面生产作业过程中采煤机截煤运行速度及采煤机作业位置距工作面上隅角距离与工作面瓦斯浓度变化之间的关系进行研究分析,掌握其变化规律,提出薄煤层综采工作面自动化开采工艺中采煤机截割速度自适应调节技术并制定实施策略。通过现场实测发现,工作面采煤机机身位置及上隅角位置处的瓦斯浓度与采煤机截割速度呈正相关,工作面上隅角瓦斯浓度变化与采煤机和上隅角位置之间距离呈负相关。工业性试验结果表明::该技术方案对于有效解决薄煤层高瓦斯综采工作面自动化开采技术及瓦斯控制难题起到很好的作用,具有重要的推广应用价值。     

巴彦高勒煤矿采煤工作面自动化控制关键技术研究

针对巴彦高勒煤矿311308采煤工作面顶板条件复杂,工作面机电装备自动化程度不高的问题,对311308采煤工作面自动化控制关键技术展开研究。立足于煤层约束条件,完善适用于采煤工作面机电设备的自动控制技术,以自动化控制体系为依据,设计多传感器融合技术获得采煤机和液压支架的准确位置和支护状态、基于液压支架位姿的"降-移-升"调控技术、采煤机与刮板输送机顺序推移控制技术,使采煤机、液压支架、刮板输送机能达到较好的推移位姿状态。利用solidworks进行建模,将建立好的采煤机、液压支架和刮板输送机的三维模型导入Adams中进行仿真分析,验证各控制技术在采煤工作面工况下的适应性,有效解决311308采煤工作面自动化水平不高的问题。     

综采工作面采煤机自动化控制技术研究

在预设轨迹后,采煤机能够自我记忆行走路线。采用红外传感器定位采煤机精准位置,自动控制软件和相应硬件设备的结合很好的实现了采煤机定资。工作面摄像仪采集采煤机割煤工况,通过地面视频监控系统进行实时操作。把采煤机自动化割煤技术进行工业性实践,实践表明采煤机在自动化控制下,能够根据煤层厚度、煤层起伏变化、工作面瓦斯情况做出相应调整。综采工作面自动化生产,不仅降低了原煤含矸率,还有利于安全。     

煤矿综采工作面“三机”联动控制策略研究

随着技术的发展,煤矿对综采工作面开采效率要求越来越高,应运而生的自动化工作面正快速发展,在研究实现自动化综采工作面的同时,面临诸多问题。其中综采工作面"三机"联动控制就是其中一个关键问题,研究了煤矿综采工作面的双滚筒采煤方式,液压支架的移架方式,"三机"联动控制过程中采煤机、液压支架、刮板输送机控制要求。     

正利煤业少人自动化综采工作面设备及配套系统研究

为解决正利煤业综采工作面自动化程度低,劳动强度大的问题,通过对现有设备的技术升级与改造。在综采工作面自动化集中控制、采煤机协同控制、支架与采煤机联动控制、运输机集中控制、工作面供电供液集中监测系统等五个方面,结合国内现有的技术,完成设备的自动控制、实时工况监控、智能故障诊断等功能,实现少人操作,降低运营成本,保障安全生产。     

基于惯性导航的工作面直线度测控与定位技术

为了解决综采工作面在自动化生产模式下推进数刀后逐渐不直,继而影响连续推进的问题,通过分析问题产生的原因及其对自动化开采的影响,提出采用惯性导航技术测量刮板输送机平直度来定量描述工作面直线度的方法,将惯性导航装置捷联于采煤机,实时测量采煤机割煤行走时形成的三维空间轨迹。介绍基于该方法的惯性导航LASC技术的技术原理、算法框架、关键公式、控制流程等,并基于该技术开发了工作面自动找直控制系统。地面联调和井下工业试验的结果表明,此系统对工作面直线度的检测误差小于100 mm,全工作面直线度控制误差小于300 mm,满足了自动化开采模式下综采工作面自动连续推进的要求。     

自动化采煤机研究

为解决我国煤矿开采技术装备落后,资源回收率低、事故率高以及自动化发展缓慢的问题,分析采煤机现状,研究存在的问题,提出高度自动化采煤机的概念和系统模型,构建了适应于自动化工作面的自动化采煤机技术,分析了需要解决的关键技术。     

MGTY300/730采煤机的电牵引控制

现代化矿井自动化采煤技术的发展,对采煤机电牵引控制提出了更高的要求。详细地介绍了MGTY300/730型电牵引采煤机的电气结构、变频调速原理和应用特点。采煤机的电牵引控制实现了采煤机操作简单,维修方便,降低了故障率,利于综采工作面的高产高效。     

阳煤一矿大采高工作面采煤机自动化技术研究

以阳煤一矿S8310一次采全高工作面为例,详细介绍了该工作面采煤机自动化技术的组成及其实现方法,包括截割技术改进、三角煤体回收、采煤机监测等,全方位地研究总结了自动化采煤机的先进技术与特殊生产条件下的管理。     

莫拉本井工矿长壁自动化工作面安全高效开采实践

本文针对兖煤澳大利亚有限公司莫拉本井工矿长壁自动化工作面安全高效的开采实践,详细说明了长壁自动化工作面的设备配备情况及LASC技术如何实现采煤机三维定位、工作面设备自动拉直、采高控制及程序化的采煤循环步骤等,并介绍了井工矿的生产检修班组安排、用工数量及生产效率等情况。实践证明,莫拉本井工矿长壁自动化工作面实现了“自动化为主,人工干预为辅”的自动化开采模式,长壁工作面操作人员人数降低至6人,通过设置工作面不同区段的采煤机牵引速度可以进一步优化双向割煤时间,并且有效改善了操作人员的工作环境,实现了安全高效开采。     

基于瓦斯浓度监测反馈的采煤机截割速度自适应调节技术

在高瓦斯薄煤层工作面实施自动化开采期间,对于工作面瓦斯浓度超限所造成的采煤机停机,开机率下降等技术难题,在现场实测薄煤层综采工作面瓦斯浓度的基础上,对工作面瓦斯浓度分布规律进行了理论分析,探讨了采煤机割煤速度对工作面瓦斯浓度的影响机制,结果表明:①上隅角及采煤机位置为采煤机割煤期间工作面瓦斯浓度监测的关键位置,且以监测上隅角瓦斯浓度为主;②上隅角瓦斯浓度与采煤机割煤速度基本成正相关关系、与煤机距上隅角距离基本成负相关关系。通过实时监测工作面的瓦斯浓度,调节工作面采煤机截割速度以达到降低工作面瓦斯浓度是可行的,现场工业性试验了采煤机截割速度的自适应调节技术,结果表明:经由瓦斯浓度实时监测来反馈调节工作面采煤机截割速度降低了高瓦斯薄煤层工作面瓦斯浓度超限概率,为实现高瓦斯薄煤层工作面的自动化开采提供了技术借鉴。     

神东矿区1.5～2.0m煤层自动化开采关键技术研究与实践

结合神华集团神东煤炭分公司榆家梁煤矿44305工作面滚筒采煤机综合自动化开采技术的研究与实践,论述了采煤机记忆割煤技术、液压支架与采煤机联动技术、液压支架与采煤机的远程干预技术、工作面随机成像系统技术、自动化信息通信技术等滚筒采煤机自动化综采工作面开采关键技术要素,对榆家梁煤矿44305工作面实现综合自动化开采的试验效果进行了分析,认为自动化开采技术是先进生产力的代表,是煤炭工业的发展方向,是煤炭工业以信息化带动工业化,以高新技术改造传统生产工艺技术的重要举措,是改善矿工工作环境,减轻劳动强度,实现煤矿安全生产的根本所在,是提高煤矿工效和经济效益的关键。     

基于精确煤层三维模型的采煤机煤岩界面识别系统

为了实现无人工作面采煤机滚筒的自动调高,需要解决煤岩界面自动识别技术,但到目前为止该技术仍然是采煤工作面自动化建设中的难点。本文提出了一种基于精确煤层三维模型的采煤机煤岩界面识别技术,通过地质测量获得的煤层数据建立煤层三维模型,通过采煤机模型在煤层模型中的运动、界面碰撞检查,实时调整采煤机摇臂高度,进而实现自动化无人开采。     

综采工作面自动化系统研究及在神东的应用

分析了当前国内综采工作面的自动化现状,研究综采工作面自动化系统方案,主要涉及液压支架与采煤机远程控制技术、支架防碰撞技术、工作面直线度控制技术,并引入视频拼接技术改善工作面视频显示方式。综采自动化系统已在神东石圪台矿进行了井下工业性实验与应用,有效地实现了工作面减员与高效生产。     

基于煤层地质模型的采煤机绝对定姿定位方法的研究

针对目前采煤机定位定姿数据无法满足综采工作面生产过程中实用性、精确性的要求,根据采煤机与工作面煤层之间的空间位置关系,提出了基于煤层地质模型的采煤机绝对定位定姿方法。首先利用工作面煤层地质数据,生成精确的煤层地质模型;然后深入研究采煤机自主导航参数解算的原理,并在此基础上对惯导系统的参考坐标系进行了调整;通过采煤机位姿数据和煤层地质数据相互融合,实现了采煤机的绝对定位定姿和对煤层地质数据感知,为采煤机滚筒实现自适应截割提供技术支撑;最后在山西某自动化工作面进行了工业性试验。     

矿井电牵引滚筒采煤机姿态控制电气系统设计

电牵引滚筒采煤机是煤炭物料生产的关键性设备,根据综采工作面位置的变化,滚筒采煤机会变换工作位置并且根据地质情况调整工作姿态。为了提高电牵引滚筒采煤机的快速工序响应,提升综采工作面采煤的生产效率,对电牵引滚筒采煤机的工作姿态检测、控制为一体的电气系统进行设计。以MG2×200/550-WD型采煤机为研究对象,通过仿真技术软件对设计出的姿态控制系统进行验证计算。结果显示,该系统能够对采煤机姿态信息实现监测和控制,能在实际工程现场中实践应用,提升的综采工作面的自动化控制水平。     

薄煤层自动化工作面关键技术现状与展望

针对我国采煤机薄煤层自动化工作面和刨煤机薄煤层自动化工作面,就其中涉及的自动化关键技术应用现状与制约因素进行了概括性的分析与总结,对我国现阶段自动化工作面中急需突破的煤岩界面识别、工作面设备自动找直技术、姿态检测控制技术、刨头检测技术、刨头控制技术等自动化开采关键技术进行分析,提出自动化工作面下一步发展迫切需要解决的一些技术难题,总结这些技术难题的研究现状,并提出下一步的研究方向。     

采煤机技术发展历程(五)——自动化技术

采煤机自动化是机械化采煤工作面迈向少人化工作面的关键技术支撑,是近60年采煤机技术发展的重点脉络。最早的采煤自动化研究起源于20世纪30年代,20世纪60年代后进入了踊跃研发阶段,英国和西德在采煤机遥控技术、计算机化调速控制技术、机载自动控制技术、远程监控技术、记忆截割技术及液压支架电液控制技术上取得了引领性的创新突破。进入21世纪以来,我国采煤机自动控制技术从引进到学习再到自主创新,走出了一条弯道追赶、爬坡加速的发展之路。近10年来,我国采煤机控制系统已接近国外先进技术水平,研发出超越记忆截割的仿形截割技术,远程监控技术升级为驾驶舱系统,与自动化采煤机配套的液压支架电液控制技术已自主化并广泛推广应用。这些围绕采煤机的自动控制技术进步显著提升了我国煤矿生产自动化水平,增强了我国煤矿安全高效生产能力。     

综放工作面自动化高效开采实践与改进

为了实现综放工作面自动化开采,提高工作面产量。麻家梁煤矿通过配套电液控制支架、增大供液流量、加大采煤机滚筒截深、装备智能监控中心、放煤工艺优化等实现了综放工作面的自动化与高产高效,达到了"机械化换人,自动化减人"的目的,取得了良好的社会和经济效益。     

薄煤层开采与成套装备技术的发展趋势

为了实现我国薄煤层高效开采,根据煤矿科学开采发展的要求,介绍了薄煤层开采与成套装备技术发展和应用情况;指出滚筒采煤机、自动化刨煤机和连续采煤机以及无人工作面螺旋钻机开采是薄煤层综合机械化开采技术,因此全面发展综采装备、尽快国产化是发展趋势,创新发展是薄煤层开采和装备的发展方向;全面掌握刨煤机开采技术,加快刨煤机装备国产化,实现开采装备智能化;提高薄煤层滚筒采煤机装备的创新速度,实现工作面装备高适应性、高性能和高可靠性以及智能化和无人化;研制薄煤层连续采煤机,完成薄煤层开采装备充分国产化;推广螺旋钻机极薄煤层开采,进一步完善螺旋钻机开采装备。薄煤层开采技术向自动化无人工作面高产高效生产发展,而且薄煤层无煤柱开采是发展趋势。研究和发展高产高效工作面无人化薄煤层开采装备是当前的主要任务,高速高效自动化、智能化、无人化滚筒采煤机开采装备和工作面巷道煤岩掘进装备是重要工作,为煤矿数字化绿色开采、智能开采和可持续发展打下基础。