掘进机自动化技术研究及应用

王庄煤矿工作面系统以掘进机自动化技术为主导,研发的自动化掘进机实现了断面自动截割成型、截割轨迹在线监测、远程遥控、掘进机动态信息自动化监控等功能,极大地降低了工人的劳动强度,改善了作业环境,提高了生产效率。     

智能化EBZ260型掘进机的应用

介绍了EBZ260型悬臂式掘进机的组成及配套远程可视化系统的应用,系统地阐述了掘进机远程可视化技术及远程控制技术。EBZ260型悬臂式掘进机及其配套的远程可视化系统的成功应用,必将大力改善矿井掘进现状,优化工人劳动环境,推动煤矿生产的不断进步。     

悬臂掘进机自动截割控制关键技术

阐述了悬臂掘进机巷道自动截割控制的4个关键技术,即掘进巷道断面自动成形控制、截割头恒功率自动牵引调速控制、掘进机位姿检测控制以及掘进机定向掘进控制。其中前2个关键技术已在EBZ160、EBZ200和EBH300机型上得到实施,试验效果很好。认为,该关键技术的研究为实现掘进工作面智能化、自动化、信息化和无人化奠定了基础。     

悬臂式掘进机截割头监测系统

提出了悬臂式掘进机截割头监测系统的设计方法。该系统通过截割悬臂监测参数获取截割头的位置,在巷道断面坐标模型的基础上,建立悬臂转角、液压缸位移和截割头空间坐标的函数关系,根据角度和位移传感器采集的实时数据,通过AVR单片机处理分析,确定截割头的位置坐标,完成掘进机截割头位置的实时监测,避免矿井掘进机作业中的超挖和欠挖现象,具有很好的应用前景。     

巷道掘进定位自动截割成形技术

掘进机是井下巷道成形的重要设备,为解决巷道工作面成形质量差,设备自动化程度低,工作环境恶劣影响工人身体健康的问题,设计了一套包含定位截割和记忆截割的巷道工作面定位自动截割成形技术。自动截割硬件系统由控制单元和执行单元组成,共同对巷道自动成形进行控制,取得断面自动切割成形边界检测最大误差小于10 cm,巷道成形误差小于20 cm的成形效果,达到煤矿巷道成形要求。     

横轴式掘进机断面成形控制理论及仿真研究

基于横轴式掘进机断面成形基本理论,推导出三种标准断面（矩形、梯形、拱形）成形数学模型。在此基础上,利用Matlab软件对AM-50型横轴式掘进机的截割路线进行了梯形断面成形控制的模拟仿真,仿真结果与实际情况是一致的。     

EBZ200型悬臂式掘进机及其远程可视化控制系统关键技术

介绍了EBZ200型远控掘进机的组成和主要技术参数,系统地阐述了掘进机自动截割成形控制技术、位姿检测和误差消除技术、主控箱及远控箱主控制器的选型设计和传感器的选型等关键技术。EBZ200型掘进机远程可视化控制系统及其配套自动超前临时支护和架箱系统的研制成功,必将推动我国装备制造业迈向一个新的台阶。     

掘进机自主定位截割系统及其应用

针对现阶段煤矿井下掘进机截割自动化程度较低、摇臂摆动速度不能根据负载大小进行自适应调整的问题,提出了2种基于多种传感器的掘进机截割作业方式：定位截割及记忆截割,研发了自主定位截割系统,保证了巷道的成形质量。经验证,该系统巷道成形精度较高,基本满足井下施工要求。     

基于数字孪生技术的煤矿掘进机自动截割方法研究

为了解决目前掘进工作面设备自动化控制存在的缺乏可视化人机交互控制、缺乏掘进工作面数字孪生动态建模、缺乏巷道模型与掘进机定位导航系统融合的问题,提出一种基于三维数字孪生技术的煤矿掘进机自动截割方法;该方法利用三维数字孪生技术的巷道模型生成截割模板,实现掘进机对预设截割断面的自动化截割,可达到人工远距离、可视化控制掘进机安全自动作业的目的。介绍了数字化巷道和掘进机模型的构建方法以及数据驱动逻辑,并对掘进机自动截割控制方法进行了详细阐述。结果表明,该方法避免了粉尘等对掘进机自动化截割的影响,降低了人员现场作业风险和劳动强度,解决了掘进机远程截割精确度低、巷道断面成型质量差等问题。     

掘进机煤岩识别技术研究与应用

随着王庄矿大采高综合自动化工作面的实施,矿井采掘衔接矛盾更加突出,这就要求我们必须寻找掘进先进技术。通过巷道煤岩识别技术,来控制掘进机按规定巷道断面截割,并且可以有效区分煤、岩,可以杜绝掘进机割破底板或(顶板),保证掘进机按规定线路截割,从而真正实现掘进自动化截割、机械化打设锚杆,减轻工人的劳动强度,提高掘进效率。     

矿用掘进机远程监测系统的应用研究

结合煤矿实际需要对EBZ220型矿用掘进机的远程监测系统整体方案进行了研究,重点对传感器网络节点的结构进行了设计。该节点中的处理器芯片和无线网络芯片型号分别为MSP430F149和CC2420。介绍了系统中使用的关键传感器类型与型号,传感器采集得到的均为模拟量信号,需要利用A/D转换电路将其转换为数字量信号,对信号处理电路和供电模块电路的原理图进行了分析。软件程序方面基于模块化思想进行设计,对主程序和各子程序进行了研究。设计的远程监测系统成功应用到掘进机工程实践中,各项性能达到预期效果,经济效益和安全效益显著。     

煤矿井下变电所远程监控系统的研究及应用

文章介绍了煤矿井下变电所远程监控系统的组成及系统井下分站和地面主站各部分的设计,该系统能够对井下电网运行情况进行集中的监控,在地面对井下高压开关实现“四遥”（遥信、遥测、遥控、遥调）,对高低压开关的远程分合闸,实现高低压开关各种保护参数的远程整定,实现上、下位机闭锁,实现“一键恢复”,实现低压馈电开关的远程检漏试验等功能。     

关于煤矿远程综合监控系统的设计与应用

根据易于扩展的客户/服务器结构(C/S)模式设计了煤矿远程监控系统。具体结合羊场湾煤矿对该系统的体系结构、设计方案、功能模块以及关键技术作了详细的说明,在实际应用中,该系统较好地完成了数据采集、分析和处理,实现了系统的远程监测和故障诊断,表现出良好的鲁棒稳定性,具有广阔的应用前景。     

矿用悬臂式掘进机电控系统设计与应用研究

悬臂式掘进机在煤矿巷道施工中具有重要的作用,其性能好坏会对煤矿开采效率产生影响。以EBZ260型矿用悬臂式掘进机为对象,对掘进机的基本情况进行了概述,并对掘进机的电控系统整体方案进行了详细设计介绍。系统整体上由不同模块构成,以控制器模块为核心,选用DCF-Ⅰ型专用控制器性能优良,能满足系统的实际工作需要,对电控系统的电气部分进行了设计。软件程序方面,基于模块化思想设计,通过主程序驱动多个子程序,实现电控系统的各项功能。将电控系统部署到EBZ260型掘进机工程实践中,经现场应用后发现达到了预期效果,每年可以为企业节省60余万元,效益显著。     

矿用掘进机自动截割控制系统及工程应用研究

以矿用EBZ200C型掘进机为研究对象,结合工程实践情况对自动截割控制系统进行了设计。系统可以分为下位机部分和上位机部分,前者主要是对掘进机截割头的位置及工作电流进行检测,后者主要是运行系统中内置的程序,两者结合可以实现掘进机的综合控制。以上2个部分的控制器分别为S7-200型PLC控制器和PP480型智能控制面板。系统基于PID技术实现闭环控制,可以保障控制过程的精度和稳定性。将控制系统应用到工程实践中,对其应用效果进行现场测试发现,各项功能都达到了预期效果,整体运行良好。     

矿井通风机远程监控系统设计与应用研究

通风机是保障矿井安全生产的重要设备,其运行过程的安全性和可靠性有非常高的要求.在对矿井通风机基本情况进行简要概述的基础上,设计了通风机系统的远程监控系统整体方案,该方案主要划分为3个层级.系统主要利用多种传感器对通风机系统现场情况进行实时监测,并将监测的数据信息传输到S7-200型PLC控制器中进行分析,以掌握通风机的...     

矿用掘进机电控系统设计及应用研究

针对目前悬臂式掘进机电控控制系统存在的抗干扰、抗冲击能力差,通信速率低、不灵活、兼容性低、相关保护功能不可靠的等问题,设计了一套新的电控系统,可广泛应用于主流悬臂式掘进机.该系统采用DCF-1作为核心控制元件选,利用IEC标准编程语言吊系统中的控制程序进行软件编程操作.所设计的控制系统具有瓦斯超限报警、电路过压过流报警...     

井下排水远程集控自动化系统的研究与应用

井下排水自动化系统可以及时发现水泵运行系统中存在的隐患,对水泵实行数字化监控,同时实时监控泵房各水仓的水位和出水管道流量,可以为煤矿各级领导和职能管理部门及时、准确地提供水泵实时运行状态,可以对井下泵房实行无人值守,远程集中控制水泵启停,使井下排水系统更加可靠、稳定、合理地运行。     

井下远程通风控制系统研究与应用

井下通风是矿井不可缺少的控制环节,矿井风机是井下通风的重要设备.为了及时掌握井下通风情况,需要完善对矿井风机的控制.通过运用自动、远程控制等方法,对矿井风机的运行参数和状态进行了远程通风控制系统研究,从根本上增强了对风机的监控,保证了井下通风的安全.     

地层冻结远程监测系统的设计与应用

神木冻结工程中具有多井监测、测温点相对集中、空间分布远的特点.为实现多井筒冻结温度场同期监测,基于集中管理、分散监测的设计思想,应用无线数传电台及具有强力驱动性能的一线总线监测模块,构建、设计了地层冻结远程监测系统.在每个井筒的监测设计中,将测温孔与冻结器回水的温度测点制成多根测温电缆全部接至一个测温模块,使监测分站精简很多;监测模块的搜索与监测相分离的运行模式,保证了系统的可靠运行.所开发的监测系统取得了完整的监测信息,为冻结工程的顺利进行提供了保障.