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综采工作面直线度控制系统研究 被引量：45
1
作者 牛剑峰 《工矿自动化》 北大核心 2015年第5期5-8,共4页
分析了实现综采工作面直线度控制的主要方法,介绍了工作面直线度控制的工作原理,并采用激光对位传感器等设计了工作面直线度控制系统,实现了工作面液压支架的直线度控制。井下原理性实验结果表明,该系统能够有效地控制沿工作面走向的支... 分析了实现综采工作面直线度控制的主要方法,介绍了工作面直线度控制的工作原理,并采用激光对位传感器等设计了工作面直线度控制系统,实现了工作面液压支架的直线度控制。井下原理性实验结果表明,该系统能够有效地控制沿工作面走向的支架之间的相对位置,直线度控制精度达到30mm,能够满足工作面直线度控制要求。 展开更多
关键词 综采工作面 液压支架 直线度控制 激光对位传感器
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智能综采工作面刮板输送机直线度监测方法研究 被引量：24
2
作者 张帆 李闯 李昊 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期246-255,共10页
综采工作面刮板输送机的直线度误差受刮板输送机的轨迹检测误差和液压支架的推移误差的影响,给刮板输送机的状态监测带来了新的挑战。综采工作面刮板输送机直线度实时监测与控制及其获取精确、可靠的位置状态信息对煤矿智能化开采至关... 综采工作面刮板输送机的直线度误差受刮板输送机的轨迹检测误差和液压支架的推移误差的影响,给刮板输送机的状态监测带来了新的挑战。综采工作面刮板输送机直线度实时监测与控制及其获取精确、可靠的位置状态信息对煤矿智能化开采至关重要。为实现综采工作面刮板输送机自动化、智能化、无人化调直并有效地监测刮板输送机的状态,提出了一种基于卡尔曼滤波的刮板输送机位置状态估计方法,结合综采工作面采煤工艺,利用刮板输送机检测轨迹建立刮板输送机调直方法模型,针对传统方法无法实时反映刮板输送机运动状态的难题,以数字孪生技术作为物理世界与数字世界的桥梁,实时精准地反映刮板输送机的位置状态信息,研究综采工作面“三机”的工作特点,利用卡尔曼滤波算法实现对综采工作面刮板输送机直线度的有效监测,并通过改变检测误差与推移误差的正态分布来检验该方法的准确性。试验结果表明,所提出的监测方法能够有效地减小检测误差和推移误差对综采工作面刮板输送机直线度的影响,且在检测误差与推移误差较大时依旧能发挥出色的效果,监测精准率均能提高30%以上,能使综采工作面刮板输送机的直线度误差稳定在一定的范围内,提高刮板输送机直线度的监测精度。 展开更多
关键词 智能综采工作面 刮板输送机 直线度监测 数字孪生 卡尔曼滤波 直线度误差
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智能综采工作面系统设计及关键技术研究 被引量：3
3
作者 王鑫 吴士良 《中国煤炭》 北大核心 2024年第9期73-79,共7页
针对当前煤矿智能综采工作面系统功能划分不明确、设备协同运行存在困难等问题,基于智能综采工作面要素,在现有研究的基础上设计了智能综采工作面系统总体架构,并深入分析了远程集控中心、设备协同控制系统、智能监控预警系统、通讯网... 针对当前煤矿智能综采工作面系统功能划分不明确、设备协同运行存在困难等问题,基于智能综采工作面要素,在现有研究的基础上设计了智能综采工作面系统总体架构,并深入分析了远程集控中心、设备协同控制系统、智能监控预警系统、通讯网络系统、透明地质系统、智能负荷系统六大子系统功能、组成和工作流程。此外,对智能综采工作面三维透明地质建模技术、远程通信及数据传输技术以及多源异构数据融合技术进行了详细阐述,并结合系统架构构建了智能综采工作面系统的集成模型,完成了单系统向多系统智能化、系统化的转变,增强了系统的抗干扰能力。通过在河南龙宇能源股份有限公司陈四楼煤矿实际应用表明,该系统能够帮助作业人员更加直观精准地掌握综采工作面工况,可以有效提高了各系统的联动性,为矿井智能化建设提供了有力保障。 展开更多
关键词 煤矿智能化建设 智能综采工作面 透明地质 协同控制 智能系统集成模型
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基于虚拟现实与数字孪生技术的综采工作面直线度求解 被引量：11
4
作者 闫泽文 谢嘉成 +3 位作者 李素华 沈卫东 王怡荣 王学文 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2023年第2期31-37,共7页
直线度问题是综采工作面智能化建设的卡脖子问题之一,解决该问题的关键在于刮板输送机或者液压支架群的位姿获取。目前针对综采工作面直线度的研究大多是对液压支架和刮板输送机的直线度分别进行讨论,存在成本高、实现困难等问题。针对... 直线度问题是综采工作面智能化建设的卡脖子问题之一,解决该问题的关键在于刮板输送机或者液压支架群的位姿获取。目前针对综采工作面直线度的研究大多是对液压支架和刮板输送机的直线度分别进行讨论,存在成本高、实现困难等问题。针对该问题,基于虚拟现实(VR)与数字孪生(DT)技术对综采工作面直线度求解方法进行探索,将液压支架、浮动连接机构、刮板输送机看作一个系统来进行整体考虑,搭建了综采工作面直线度求解框架,主要分为机理解析、模型构建、融合推演、重构监测、预测控制5个步骤。指出综采支运装备相对位置关系分析的关键在于连接液压支架底座与刮板输送机的浮动连接机构,根据浮动连接机构的运动特性将其简化为机器人模型,进行正逆向运动解析;依据真实的煤层环境,在Unity3D中建立基于关节的综采支运装备运动仿真模型,构建VR场景,实现虚实映射;通过非接触式视觉传感器、虚拟传感器、虚实融合等技术,融合传感器及点云信息进行支运装备位姿推演;利用虚实交互技术,联合真实物理场景构建DT系统,实现综采工作面虚拟监测;在虚拟场景中对保证直线度所需的推移行程进行预测,并将其反馈至物理场景中进行直线度控制。 展开更多
关键词 综采工作面 直线度控制 数字孪生 虚拟现实 虚实映射 虚实交互
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基于视觉测量的综采工作面直线度测量技术研究 被引量：18
5
作者 杨曌 《煤炭工程》 北大核心 2016年第9期134-136,共3页
为了解决工作面直线度的测量问题,研究了在煤矿井下光照不足、煤尘多、设备复杂、工作面起伏等问题下,利用视觉测量技术代替当前普遍采用的人工方式,进行综采工作面直线度测量的技术。详细研究了工作面视觉测量的方案,提出了基于视觉测... 为了解决工作面直线度的测量问题,研究了在煤矿井下光照不足、煤尘多、设备复杂、工作面起伏等问题下,利用视觉测量技术代替当前普遍采用的人工方式,进行综采工作面直线度测量的技术。详细研究了工作面视觉测量的方案,提出了基于视觉测量技术的复杂工作面图像采集及处理理论,并开展了井下测量实验,实验结果显示利用视觉测量技术进行工作面直线度测量是十分有效的。 展开更多
关键词 综采工作面 视觉测量 图像识别 直线度
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基于神经网络补偿的液压支架群推移系统直线度控制方法 被引量：5
6
作者 王云飞 赵继云 +2 位作者 张鹤 王浩 张阳 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期174-185,共12页
煤矿综采工作面的直线度控制是实现智能化开采的关键技术之一,液压支架推移油缸的位置控制性能直接影响着工作面直线度水平,但推移油缸电液系统的参数不确定性、建模误差和未知外部干扰等因素增加了液压支架推移系统的位置控制难度。针... 煤矿综采工作面的直线度控制是实现智能化开采的关键技术之一,液压支架推移油缸的位置控制性能直接影响着工作面直线度水平,但推移油缸电液系统的参数不确定性、建模误差和未知外部干扰等因素增加了液压支架推移系统的位置控制难度。针对此问题,首先,建立了液压支架推移油缸电液系统的数学模型,考虑到推移油缸仅有位置信息可测的实际工况,将其转化成Brunovsky标准型的形式。其次,设计了高阶滑模状态观测器利用可测的位置信息估计系统其他难以直接测量状态信息,同时,以系统状态信息为学习数据,设计了一种基于径向基神经网络的扰动观测器实时估计和补偿系统的未知扰动力。再次,结合反步设计原理,针对液压支架推移油缸拉架过程提出了一种鲁棒输出反馈控制器,并利用Lyapunov理论对整个闭环控制系统进行了稳定性验证。然后,基于ZY3200/08/18D液压支架推移油缸的实际物理参数建立了仿真模型,通过仿真测试发现所设计的鲁棒输出控制器的最终位置精度较传统比例积分控制器提高了77.19%,神经网络补偿器针对不同油缸载荷的估计精度分别为64.41%和75.38%。最后,为了进一步验证新型控制器的有效性,搭建了一个液压支架群多缸控制系统试验台,并开展了推移油缸拉架过程的模拟实验,实验结果表明:鲁棒输出反馈控制器较比例积分控制器的平均跟踪精度提高了47.23%,最终位置精度提高了75.00%,相邻推移油缸的平均同步误差提高了47.08%。研究结果为液压支架推移系统的动力学分析和直线度控制提供了一种思路。 展开更多
关键词 液压支架 综采工作面直线度 高阶滑模状态观测器 神经网络 位置控制
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综采工作面液压支架集中控制系统设计 被引量：17
7
作者 赵龙 宋建成 +6 位作者 田慕琴 许春雨 杨世华 于亚运 董光拽 尹卫兵 赵旭东 《工矿自动化》 北大核心 2015年第2期9-13,共5页
针对现有液压支架电液控制系统存在自动化程度低等问题,设计了一种综采工作面液压支架集中控制系统,详细介绍了该系统的硬件组成和软件设计,阐述了液压支架集中控制的实现过程。试验结果表明,该系统可实现液压支架的集中控制,通信稳定,... 针对现有液压支架电液控制系统存在自动化程度低等问题,设计了一种综采工作面液压支架集中控制系统,详细介绍了该系统的硬件组成和软件设计,阐述了液压支架集中控制的实现过程。试验结果表明,该系统可实现液压支架的集中控制,通信稳定,实时性高,能满足煤矿生产实际需求。 展开更多
关键词 综采工作面 液压支架 集中控制 端头控制器
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综采工作面端面顶板控制 被引量：17
8
作者 钱鸣高 何富连 +1 位作者 李全生 刘双跃 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1992年第1期41-46,共6页
本文从自然因素与人为因素两方面分析了直接顶稳定性的机理,并提出了消除人为因素的支护质量监控办法,在实际生产中得到了应用并取得了成功。
关键词 综采工作面 端面 顶板 控制
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综采工作面智能感知与智能控制关键技术与应用 被引量：56
9
作者 李首滨 李森 +1 位作者 张守祥 王峰 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期28-39,共12页
"十三五"期间,我国煤矿开采开始进入了智能化模式,但处于智能开采的初级阶段。首先,对国内外智能开采技术进展进行了分析,重点介绍了澳大利亚的智能煤矿建设和北京天地玛珂电液控制系统有限公司的无人化综采工作面技术进展。... "十三五"期间,我国煤矿开采开始进入了智能化模式,但处于智能开采的初级阶段。首先,对国内外智能开采技术进展进行了分析,重点介绍了澳大利亚的智能煤矿建设和北京天地玛珂电液控制系统有限公司的无人化综采工作面技术进展。其次,按照智能感知和智能控制2个环节总结了国内智能开采行业的顶层设计。对于智能感知关键技术,建立了智能感知技术体系,攻克了综采装备全方位感知技术和工作面自动找直技术,解决了惯性导航长时间坐标漂移的累积误差增大问题;以物联网推动了围岩透明感知技术,基于多信息融合的煤岩界面识别和超宽带雷达精细测量,具备了一定的超前探测能力和适应煤层地质条件变化能力,高精度三维动态地质模型的动态修正技术;将机器人技术引入到综采工作面感知体系中,通过巡检机器人实现综采工作面生产的快速无缝实时感知;通过对传统VR的建模技术升级,建立了工作面三维实景模型。对于智能控制关键技术,建立了智能控制技术体系,研究了远程监督型控制技术和自主控制技术,利用巡检机器人超前对煤岩界面自动检测和滚筒截割状态的实时识别,实现了智能调高控制、俯仰采控制和推进方向的平滑阶梯多级调整控制,开发了巡检机器人模式下的智能割煤工艺;通过对5G通信系统的协议改进,实现了工作面移动传输上行带宽超过300 Mbps和传输延时小于20 ms的视频传输性能。保证了综采远程控制的实时性和可靠性。通过智能感知与智能控制的关键技术应用,进行了远程干预型智能控制综采生产、视觉测量煤岩分界、直线度自动测量调直、超宽带雷达探测、真实场景综采工作面三维建模和巡检机器人自主采煤等应用实践。最后提出了尚待解决的理论和关键技术问题:深度超前精确探测理论体系、综采全工艺流程无人化控制理论体系、全矿井无缝覆盖通信定位体系、复杂环境下的目标识别、上窜下滑控制和超前自动移架技术等。 展开更多
关键词 综采工作面 智能开采 智能感知 智能控制
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综采工作面末采回撤通道围岩变形控制研究 被引量：28
10
作者 张杰 陈诚 +3 位作者 甄泽 王斌 白文勇 何义峰 《煤炭工程》 北大核心 2021年第6期40-45,共6页
基于韩家湾煤矿3304工作面回撤通道围岩控制为研究背景,通过结合现场监测、理论分析及数值模拟的方法对回撤通道围岩的变形特征进行分析,分析结果表明:在工作面末采阶段,回撤通道由于受到应力集中的影响,出现顶板下沉、片帮等现象。为... 基于韩家湾煤矿3304工作面回撤通道围岩控制为研究背景,通过结合现场监测、理论分析及数值模拟的方法对回撤通道围岩的变形特征进行分析,分析结果表明:在工作面末采阶段,回撤通道由于受到应力集中的影响,出现顶板下沉、片帮等现象。为解决该问题,首先理论计算分析了工作面剩余煤柱的应力和强度的分布特征,并以实际生产为基础,提出了回撤通道不同的支护方案,采取数值模拟方法对不同支护方案对比分析,最终,对回撤通道帮部和顶部的锚杆(索)参数及型号进行合理调整,采取内部和外部支护相结合的措施来保证回撤通道围岩的稳定性。 展开更多
关键词 综采工作面 末采 回撤通道 围岩控制 开采扰动
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大倾角综采工作面设备下滑控制技术实践 被引量：16
11
作者 霍志朝 章之燕 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2004年第6期39-42,共4页
从综采支架受力分析、工作面输送机和支架相互作用力分析和综采支架结构特征的角度 ,对大倾角综采工作面输送机、支架下滑机理进行研究 。
关键词 大倾角综采工作面 防滑控制 研究与实践
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综采工作面安装的危险源辨识及控制措施 被引量：2
12
作者 刘殿福 商登涛 《煤炭工程》 北大核心 2006年第4期37-39,共3页
根据矿井综采工作面安装的实际情况,合理划分单元,认真辨识安装过程中的危险源,并进行风险评价,提出了实现安全生产的控制措施。
关键词 综采工作面 危险源辨识 风险评价 风险控制
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综采工作面回撤掩护支架电液控制系统设计 被引量：2
13
作者 赵斌 《工矿自动化》 北大核心 2013年第12期91-94,共4页
针对综采工作面回撤掩护支架的使用工况较为恶劣,工人靠近操作存在危险的问题,设计了一种综采工作面回撤掩护支架电液控制系统;给出了回撤掩护支架的主要技术参数及其在巷道中的布置方式,详细介绍了回撤掩护支架电液控制系统组成及主要... 针对综采工作面回撤掩护支架的使用工况较为恶劣,工人靠近操作存在危险的问题,设计了一种综采工作面回撤掩护支架电液控制系统;给出了回撤掩护支架的主要技术参数及其在巷道中的布置方式,详细介绍了回撤掩护支架电液控制系统组成及主要设备配置。实际应用表明,该系统设计合理、操作简单、故障率较低,避免了井下工人在危险区域作业的问题。 展开更多
关键词 综采工作面 回撤掩护支架 电液控制 遥控
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分层综采工作面底板起伏变化机理及控制 被引量：7
14
作者 索永录 《西安矿业学院学报》 1999年第2期101-104,147,共5页
红会一矿坚硬煤层分层综采中的大量实测表明，工作面底板起伏不平是影响其正常生产的重要因素。本文着重分析了分层综采工作面底板起伏变化的机理及规律，并提出了有效控制分层综采中工作面底板起伏变化程度的方法。
关键词 分层综采 工作面底板 控制
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综采工作面采煤机自动拖缆装置研究及设计 被引量：6
15
作者 贾宁 《中国煤炭》 北大核心 2024年第5期68-72,共5页
为了解决智能综采工作面采煤机往复开采过程中电缆夹频繁折叠脱槽需人工多次干预的难题,分析了采煤机电缆夹脱槽故障产生的原因,设计了综采工作面采煤机自动拖缆装置,介绍了自动拖缆装置的整体结构组成,并阐述了自动拖缆装置的液压系统... 为了解决智能综采工作面采煤机往复开采过程中电缆夹频繁折叠脱槽需人工多次干预的难题,分析了采煤机电缆夹脱槽故障产生的原因,设计了综采工作面采煤机自动拖缆装置,介绍了自动拖缆装置的整体结构组成,并阐述了自动拖缆装置的液压系统设计和控制系统。搭建了采煤机电缆自动拖缆装置试验台,并对自动拖缆装置进行了可行性验证,验证结果表明,自动拖缆装置能够实现拖缆装置的自动运行、手动调节、故障紧急停车预警等模式,满足自动拖缆技术要求,对推动煤矿工作面常态化无人开采具有重要意义。 展开更多
关键词 综采工作面 自动拖缆装置 采煤机电缆 联动控制
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综采工作面瓦斯控制技术的探讨
16
作者 周启为 张文昌 +1 位作者 杨晓红 樊少武 《中国煤炭》 北大核心 2006年第3期35-37,40,共4页
通过对综采工作面工程地质和岩层移动规律分析,论述了工作面瓦斯涌出和流动规律,在几种瓦斯控制技术的实验效果分析基础上,探讨了控制瓦斯的有效措施,提出了钻孔布置的合理参数。
关键词 综采工作面 瓦斯控制技术 尾巷 走向顶板抽放钻孔
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煤矿综采工作面液压支架电液控制技术的发展及应用 被引量：56
17
作者 宋单阳 宋建成 +3 位作者 田慕琴 许春雨 宋鑫 李新胜 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2018年第2期240-251,共12页
液压支架是综采工作面的主要装备,其电液控制技术是综采工作面实现高效开采的重要象征。液压支架自动化水平对提高生产效率,保障生产安全至关重要。电液控制技术起源于英国,发展于德国,20世纪90年代走向成熟,并逐渐推广应用于全球;而在... 液压支架是综采工作面的主要装备,其电液控制技术是综采工作面实现高效开采的重要象征。液压支架自动化水平对提高生产效率,保障生产安全至关重要。电液控制技术起源于英国,发展于德国,20世纪90年代走向成熟,并逐渐推广应用于全球;而在我国该技术的发展起步较晚,虽然在基本功能上已经赶上世界先进水平,但可靠性、稳定性和智能化方面仍有提高的必要。在分析发展电液控制技术必要性的基础上,回顾了电液控制技术不同发展阶段的功能要求和技术特点;接着介绍了现阶段国内外电液控制技术的研究现状,并重点展望了综采自动化工作面液压支架电液控制技术的发展方向。 展开更多
关键词 综采自动化工作面 液压支架 电液控制技术 智能控制 物联网 大数据
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综采工作面自动化控制系统设计 被引量：5
18
作者 苏正飞 张现余 +4 位作者 丁从师 吕磊 彭庆国 张先胜 郑家宋 《工矿自动化》 北大核心 2015年第6期101-103,共3页
为了实现综采工作面设备的协同自动化运行,设计了一种综采工作面自动化控制系统,介绍了工作面"三机"控制系统、带式输送机控制系统、采煤机控制系统、液压支架电液控制系统、泵站控制系统的构成和功能实现。该综采工作面自动... 为了实现综采工作面设备的协同自动化运行,设计了一种综采工作面自动化控制系统,介绍了工作面"三机"控制系统、带式输送机控制系统、采煤机控制系统、液压支架电液控制系统、泵站控制系统的构成和功能实现。该综采工作面自动化控制系统的应用实现了工作面各子系统内部全面的信息集成,通过工作面集控系统可有效对综采工作面设备进行集中控制。 展开更多
关键词 综采工作面 自动化控制 协同运行 集中控制
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基于惯性导航的工作面直线度测控与定位技术 被引量：44
19
作者 李森 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期169-174,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 综采自动化 工作面直线度 惯性导航 采煤机 LASC技术
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综采工作面矸石自动充填捣实控制系统设计 被引量：13
20
作者 刘清 牛剑峰 时统军 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第11期111-115,共5页
为提高充填工作面生产过程控制的自动化程度,解决充填过程生产效率低和充填质量差的问题,针对邢东矿12212充填工作面的技术要求和特点,通过将电液控制技术与矸石充填工艺、流程相结合,提出了对落料机构、充填捣实机构的协调控制,设计了... 为提高充填工作面生产过程控制的自动化程度,解决充填过程生产效率低和充填质量差的问题,针对邢东矿12212充填工作面的技术要求和特点,通过将电液控制技术与矸石充填工艺、流程相结合,提出了对落料机构、充填捣实机构的协调控制,设计了综采工作面矸石自动充填捣实控制系统,实现了充填过程的自动控制,该系统可以实现多架同时充填,工作面充填密度均衡,充填质量稳定。 展开更多
关键词 综采工作面 矸石充填 捣实机构 充填工艺 自动控制
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