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题名基于截割顶底板高度预测模型的采煤机自动调高技术
被引量：7
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作者
李重重
刘清
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机构
北京天玛智控科技股份有限公司
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第1期9-16,共8页
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基金
山东省重大科技创新工程项目(2020CXGC011501)。
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文摘
传统的煤层截割路径规划通过几何控制、规划计算等方式对采煤机滚筒高度进行预测,但存在预测的数据误差较大、无法适应地质条件变化的问题。针对上述问题,提出了一种基于截割顶底板高度预测模型的采煤机自动调高技术。首先,分析了影响截割顶底板高度的因素,指出影响顶底板高度的主要因素包括煤层的起伏变化数据、历史截割数据、刮板输送机的高程数据及人工操作记录,将上述4类数据融合处理,建立以长短期记忆(LSTM)模型和灰色马尔可夫模型为基础的截割顶底板高度预测模型,通过算法模型预测出截割顶底板的高度。然后,以截割顶底板的高度数据为基础,结合采煤机位姿和空间坐标,建立计算滚筒高度的几何模型,同时依据刮板输送机上窜下滑量及是否执行加减刀工艺等因素进行修正,最终将顶底板高度序列转换为滚筒高度序列,即将截割顶底板高度转换为采煤机滚筒的目标高度,由采煤机执行到目标高度,实现滚筒自动调高工业性试验结果表明:(1)在自动调高技术的控制下,顶滚筒和底滚筒的预测高度与实际高度偏差值有90%的数据量均在10 cm以内,滚筒的预测高度和实际高度具有明显的一致性。(2)与传统手动控制方式相比,中部截割一刀煤的人工干预调高次数由49次下降为21次,说明截割顶底板的高度预测模型和计算滚筒高度的几何模型是准确合理的,采煤机滚筒的自动调高技术是可行的。
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关键词
采煤机
滚筒自动调高
截割顶底板高度预测
长短期记忆
灰色马尔可夫
采煤机位姿
人工干预
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Keywords
shearer
automatic height adjustment of the drum
prediction of cutting roof and floor height
long short-term memory
gray Markov
position and posture of the shearer
manual intervention
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分类号
TD632.1
[矿业工程—矿山机电]
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题名基于数字煤层的综采工作面精准开采系统
被引量：11
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作者
李旭
吴雪菲
田野
董博
党恩辉
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机构
西安理工大学水利水电学院
西安科技大学能源学院
西安重工装备制造集团有限公司
西安合智宇信息科技有限公司
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2021年第11期16-21,共6页
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基金
陕西省科技厅陕煤联合基金面上项目(2019JLM-39)。
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文摘
针对目前以记忆截割为核心技术的自动化采煤技术无法自主感知工作面地质条件变化,采煤机难以实现根据煤层厚度变化自动进行调高控制,而对于精准开采方面也只是初步探索的问题,研发了一种基于数字煤层的综采工作面精准开采系统。该系统首先利用煤矿地质数据、工作面切眼数据和工作面运输巷与回风巷地质写实数据和三次样条插值方法建立初始三维数字煤层模型。然后通过综采设备惯性导航系统、里程计、雷达、角度传感器等动态感知采煤机实际行走轨迹和截割轨迹,对建立的初始三维数字煤层模型进行动态修正,生成刮板输送机直线度检测曲线。最后根据修正后的三维数字煤层模型动态规划采煤机截割轨迹曲线,并下发给采煤机控制系统,指导采煤机根据煤层厚度变化自动进行调高控制;通过刮板输送机直线度检测曲线和液压支架行程信息综合分析计算下一刀每台液压支架推移的偏差量,并将下一刀每台液压支架推移的偏差量下发给综采工作面液压支架控制系统,实现液压支架自动调直。试验结果表明:该系统实现了采煤机截割轨迹动态规划、调高轨迹自动跟踪控制和液压支架自动调直;通过三维数字煤层模型的CT切片可以获取采煤机规划刀的截割轨迹,规划的截割轨迹误差小于0.2 m;在无人工干预情况下,对于250 m长的工作面自动化割煤时间大约为1 h,自动割三角煤时间大约为30 min。
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关键词
综采工作面
三维数字煤层
精准开采
截割轨迹动态规划
滚筒自动调高
液压支架自动调直
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Keywords
fully mechanized working face
3D digital coal seam
precision mining
dynamic planning of cutting trajectory
automatic drum height adjustment
automatic straightening of hydraulic support
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分类号
TD82
[矿业工程—煤矿开采]
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