基于扩展截割路径的采煤机端头记忆截割方法研究

对采煤机进行基于扩展截割路径的采煤机端头记忆截割方案设计,从控制流程、系统组成及设备选型方面进行记忆截割系统搭建,并以控制记忆单元点的方式对采煤机牵引速度、滚筒调高信号进行简化数据收集,确保记忆截割数据的高效精确性。通过试验表明,截割轨迹控制精确,采煤机设备运行平稳。     

复杂条件下采煤机定位及记忆切割技术研究

为提升采煤机截割自动化,降低采煤机截割含矸率,利用现场实际数据建立三维煤层模型,利用双圆弧路径规划算法,给出控制相邻两点间采煤机截割路径,并通过遗传算法对上滚筒割煤路径进行优化,对比发现,经过算法优化后,此时截割路径曲线平滑度有了较大幅度的改善。通过现场实践发现,经过遗传算法优化后的截割线路与实际情况相符,截割路线设计较为成功,为矿井智能化发展提供一定的理论依据。     

采煤机截割轨迹自动调控系统的研究

针对传统采煤机在进行综采作业时主要依靠作业人员人工控制采煤机的截割路径,存在控制效果差、截割作业时截割滚筒定位精度差、易出现触顶事故影响煤矿井下综采作业安全的现状,提出了一种新的采煤机截割轨迹自动调整控制系统。该系统采用了以记忆截割为核心的调整控制模块,能够自主规划采煤机综采作业时的截割路径,极大地提升采煤机在截割作业时的截割精确度和稳定性,显著提升煤矿井下的综采作业效率和经济性。     

相似理论在采煤机螺旋滚筒结构设计中的应用

为了提高采煤机螺旋滚筒的截割性能,利用量纲分析法得到了滚筒截割系统的相似准则方程及各参数的相似比;以某型采煤机螺旋滚筒为原型,基于相似理论设计了一种新型大采高采煤机滚筒,并用采煤机滚筒辅助设计软件进行了相似性验证,再将其与缩尺模型进行对比分析。结果表明:相似模型与原型保持着良好的截割性能相似性,其切削面积比原型增加了17%,且基于相似理论的设计方法优于缩尺转换方法,为采煤机螺旋滚筒的快速设计提供了一种新途径。     

基于整定模糊控制的采煤机自适应截割策略的研究

针对采煤机综采作业时易发生触顶、截割路径偏差大、回采率低的问题,提出了一种基于整定模糊控制的采煤机自适应截割策略,以通过对井下综采面煤层阻抗范围的区分,实现对采煤机工作时的截割转速和牵引速度的优化调整,实现对采煤机的自适应截割控制。通过仿真分析及验证表明该自适应截割策略具有自动化程度高、稳定性好的优点。     

采煤机滚筒辅助设计软件的开发与应用

为了提高采煤机滚筒的工作性能和设计效率,基于Matlab与Excel联合开发了采煤机滚筒辅助设计软件,可快速生成截齿排列图、载荷曲线、切削图及txt载荷文本,为采煤机滚筒三维实体参数化建模和动态可靠性研究提供依据;综合考虑采煤机牵引速度、滚筒转速、叶片螺旋升角及截齿排列方式对滚筒落煤及装煤性能的影响,找到使其整体工作性能最优的设计参数;基于实际工况,找到了新型大采高(6.5 m)采煤机螺旋滚筒的最佳设计方案,在截割电机额定功率下,使最大切削面积达12 094 mm~2,截割比能耗最低至0.385 9 kW·h/m~3,为采煤机滚筒的设计及优化提供了一种快速、便捷的方法。     

基于分布预测的采煤机截割路径规划系统研究

目前,采煤机在进行截割作业时主要依靠人工控制,受煤矿井下巷道恶劣环境的影响,人工控制效率低下,精确性差,导致综采效率低下,掘进面煤壁上煤炭残留量大,需频繁地进行回采。针对这些难题,提出了一种新的于煤层分布预测的采煤机智能截割路径规划方案,利用基于多输入、简输出的最小二乘集的动态煤层分布预测模型,对煤层分布和走向进行了判断,使用参数优化方法对预测结果进行了拟合。实际验证结果表明:该截割路径规划方案能够精确对煤层分布状况进行预测,控制效果远高于人工控制方案。     

基于PLC的采煤机自动截割控制技术的研究

提出了一种新的基于PLC的采煤机自动截割控制技术,利用PLC系统结合记忆截割技术,对采煤机在工作过程中的数据采样设计、采煤机工况、位置精确获取等进行优化研究。应用该技术可实现采煤机在高自动化下的精确自动截割工作模式,极大提升井下综采面工作的自动化程度。     

“采内放外”一次采全高新型钻采法采煤机的研制

基于一次采全高短壁工作面"采内放外"采煤工艺的特点,设计了一种新型钻采法采煤机。采用传统短壁采煤机的机身和掘进机的截割臂进行组合,利用截割头从煤壁内部割煤,使外部煤壁在矿压、重力和采动的影响下自然垮落。对该采煤机的总体结构和技术参数进行了分析,并确定了其配套装备,为实现高产高效安全开采奠定基础。     

基于模糊控制实现采煤机的自动化调速控制

针对人工操作采煤机过程中容易出现切顶、截割路径偏移等情况,无法确保采煤工作安全有序进行的问题,在分析采煤机截割状态、截割负载与截割参数的基础上,设计出基于模糊控制,实现对采煤机截割速度及推进速度的自动化调节控制方式,划分采煤机截割煤壁过程中的截割阻力范围,并据此对采煤机作业参数灵活调整。仿真模拟实验结果表明,该调速控制方式效果显著,为综采工作面的智能化方向发展提供了新的设计思路。     

模糊神经网络在采煤机记忆截割技术中的应用

本文提出了一种基于模糊神经网络的采煤机记忆截割技术,来对采煤机截割滚筒进行自动调高。基于模糊神经网络建立了采煤机机身与截割高度之间的非线性关系,并采用误差反向传播和最小二乘法相结合方法对可调参数进行辨识和优化。实验表明,模糊神经网络对截割样本具有很好的泛化能力,很好地逼近煤层高度趋势,减少截割误差并提高割煤效率。     

采煤机智能协调控制策略及试验研究

为进一步提升采煤机生产的自动化水平和稳定性,实现采煤机的智能协调控制,在传统采煤机智能控制系统的基础上,实现采煤机牵引电机转速和截割滚筒高度的协调控制并建立智能协调控制策略和优先控制等级。最后,对所建立基于智能协调控制策略下截割路径的跟踪效果进行验证。结果表明,采煤机智能协调控制策略下截割路径的最大跟踪误差仅为0.045 m,具有较好的跟踪效果。     

滚筒采煤机智能变速截割控制研究

以斜沟矿300 k W电牵引滚筒采煤机为研究对象,通过对采煤机截割煤壁时运动学分析,推导出牵引速度和滚筒转速相关的运动力学方程式,基于此运用Matlab/Simulink工具建立采煤机仿真模型,分析煤层截割阻抗与电牵引滚筒采煤机截割电机定子电流的关系,进而提出煤壁截割阻抗的识别方法和采煤机智能变速截割控制方法。采煤机仿真模型运用该方法后进行截割煤壁作业,从煤壁截割过程可以看出,智能变速截割调速控制方法效果十分明显,采煤机能够有效识别煤层截割阻抗,进行自动、智能化变速截割作业。     

采煤机摇臂截割安全监测系统的应用研究

针对采煤机摇臂在高负荷工作状态下运行稳定性差、故障率高的问题,影响井下截割作业效率和经济效益的现状,提出了一种新的采煤机摇臂截割安全监测系统。该系统综合运用多数据信息采集技术、抗干扰数据通信技术等,实现了对采煤机摇臂运行过程中关键参数的实时监测、自适应诊断及故障预警。根据实际应用表明,新的截割安全监测系统能够将摇臂运行故障率降低93.6%,将截割传动系统使用寿命提升31.4%,极大地提升了采煤机摇臂的运行稳定性和可靠性。     

煤矿井下采煤机智能综采控制系统的分析

鉴于人工控制采煤机进行综采作业方式极易出现过采、触顶现象等问题,分析一种采煤机智能综采控制系统。这种控制方式利用人工记忆截割原理实现对采煤机综采作业过程中截割路径的精确控制,可实现采煤机的远程控制,不仅可以减少井下作业面人员,而且可以极大地提升采煤机截割作业的精确性。     

基于AMESim的采煤机截割机构混合传动系统的研究

现有的采煤机多采用行星轮传动机构,通过齿轮相互连接,吸震缓冲能力差,对采煤机截割滚筒负载变化的适应性差。基于此针对一种新型的液压混合动力截割传动系统进行了研究,通过AMEsim仿真分析软件对其传动特性和缓震性进行了仿真分析,表明该液压混合动力截割传动系统不仅能够灵活的实现变速截割控制而且能够对载荷突变进行快速响应,具有良好的缓冲突变负载的能力,极大地提升了采煤机截割传动系统工作的可靠性。     

基于采煤机姿态坐标化的截割定位控制研究

以采煤机进刀方向上的褶皱地质构造为研究对象,先是对自适应控制技术进行研究,并由此设计出基于循环坐标变换的褶皱地质构造截割路径规划,还实施了仿真实验。通过仿真分析及实验室的实验活动可知,运用采煤机滚筒绝对定位技术,可以快速、准确的定位滚筒,定位误差不会超过0.01 m。     

采煤机智能控制关键技术的研究

为了掌握电牵引智能采煤机关键控制技术,重点研究路径截割跟踪及运行智能机状况评价控制的方法,通过速度牵引调节、截割滚筒高度的调节,实现采煤机可靠而稳定工作。以此为基础,深入分析了采煤机关于智能自动控制操作系统中的截割跟踪路径及运行状况的相关评价和牵引的控制及其协调的控制等重要技术。     

采煤机记忆截割技术的研究

介绍了采煤机记忆截割技术的总体方案和工作原理,研究了采煤机位置和姿态定位系统,并建立了采煤机位置定位和姿态定位的空间三维坐标数学模型,介绍了采煤机记忆截割系统的控制和数据回放两大模块,设计了采煤机记忆截割的截割数据记录和回放流程。     

基于截割特性的采煤机截齿优化研究

为了解决采煤机截割作业过程中截齿磨损严重、截割机构故障率高的问题,采用离散元仿真分析的方法对截齿截割作业时的截割特性进行了研究。结果表明,在截割前对煤壁进行预裂冲击的方案能够有效提升采煤机的截割效率。根据研究结果,提出在采煤机截割滚筒上设置冲击截齿的方案,将采煤机截割时的效率提升了14.2%,将截齿的使用寿命提升了78.4%,对提升井下截割效率和综采经济性具有十分重要的意义。