液压支架电液控制系统跟机自动化技术研究 被引量：44

1

作者 陶显 林福严 +1 位作者 张晓青 程显明 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第12期84-87,共4页

探讨了液压支架电液控制系统跟机自动化的实现条件和方法,对其过程进行了简化建模,定义了8个跟机自动化定位参数和6个流程的跟机自动化过程表,结合实际应用给出液压支架电液控制系统中全截深双向割煤工艺实现案例,并在实验室模拟平台上... 探讨了液压支架电液控制系统跟机自动化的实现条件和方法,对其过程进行了简化建模,定义了8个跟机自动化定位参数和6个流程的跟机自动化过程表,结合实际应用给出液压支架电液控制系统中全截深双向割煤工艺实现案例,并在实验室模拟平台上搭建一个基于双RS485总线的支架电液控制系统,通过编程实现跟机自动化演示,该结果可为液压支架电液控制系统跟机自动化的普及化提供理论参考。 展开更多

关键词 综采工作面 采煤方法 跟机自动化 液压支架 电液控制系统 巷道主机

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综采跟机自动化系统分析与建模 被引量：17

2

作者 张守祥 王汝琳 刘芳 《工矿自动化》 北大核心 2006年第4期4-7,共4页

采用电液控制系统的综采或综放工作面,按照采煤工艺的要求,根据采煤机的牵引位置对工作面三机进行自动控制。利用机电一体化技术,制定液压支架护帮板收伸、自动喷雾、移架和刮板运输机移动等自动化动作规则,建立跟机自动化离散系统模型... 采用电液控制系统的综采或综放工作面,按照采煤工艺的要求,根据采煤机的牵引位置对工作面三机进行自动控制。利用机电一体化技术,制定液压支架护帮板收伸、自动喷雾、移架和刮板运输机移动等自动化动作规则,建立跟机自动化离散系统模型。为采用自动化技术的采煤工作面研究了一种新的、先进的半截深采煤工艺,并进行了工艺的计算机分析设计。 展开更多

关键词 综采 半截深采煤 采煤机 液压支架 跟机自动化 建模

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基于遗传算法与BP神经网络的支架跟机自动化研究 被引量：17

3

作者 王虹 尤秀松 +1 位作者 李首滨 魏文艳 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期272-277,共6页

针对综采工作面液压支架跟机自动化过程中移架动作存在的丢架、推移不到位等问题,提出了基于遗传算法(GA)与BP神经网络组合模型的控制方法。通过建立BP神经网络控制器为主体的反馈控制,将支架的运动参数输入模型,神经网络控制器计算实... 针对综采工作面液压支架跟机自动化过程中移架动作存在的丢架、推移不到位等问题,提出了基于遗传算法(GA)与BP神经网络组合模型的控制方法。通过建立BP神经网络控制器为主体的反馈控制,将支架的运动参数输入模型,神经网络控制器计算实际输出与理想输出之间误差,判别是否需要回调控制,并添加遗传算法来优化更新模型的各层阈值和权值,从而得到网络模型的最优解,最终由执行部分来完成输出动作。组合网络模型具有良好的非线性特性,可以更好的满足非线性环境,利用神经网络的预测值与实际输出的差值来得到拟合曲线。通过对BP神经网络模型、GA模型、GA-BP组合模型的均方误差(MSE)分析,判断出GA-BP组合模型具有更快的训练速度和更高的预测准确率。相比较于单一的BP神经网络模型和GA模型,GA-BP组合模型可以很大程度地提高液压支架跟机过程中的推移精度,从而更好地适应综采工作面的环境和设备变化。基于对模型稳定性的分析,绘制组合网络的适应度曲线,种群在第5次迭代后趋于收敛,在第5次到第15次迭代的适应度值就已基本达到稳定,在迭代第15次后种群已达到最优参数集且恒定不变。采用上述方案的液压支架电液控制系统能够自主感知设备各项运动参数的变化,实现支架自身的静态调整和动态演化,可为综采工作面无人化建设提供技术支撑。 展开更多

关键词 支架跟机自动化 BP神经网络控制器 均方误差 适应度 GA-BP组合模型

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跟机自动化中采煤机自动控制方法研究 被引量：21

4

作者 李骏 林福严 《工矿自动化》 北大核心 2014年第2期1-4,共4页

给出了采煤机自动控制系统结构;介绍了采煤机自动控制的实现:采用全截深双向跟机自动化割煤工艺和采煤机记忆截割技术,通过定义采煤机的位置参数和采煤机记忆截割参数表、液压支架跟机操作状态表,实现1个采样间隔长度内采煤机割煤流程,... 给出了采煤机自动控制系统结构;介绍了采煤机自动控制的实现:采用全截深双向跟机自动化割煤工艺和采煤机记忆截割技术,通过定义采煤机的位置参数和采煤机记忆截割参数表、液压支架跟机操作状态表,实现1个采样间隔长度内采煤机割煤流程,针对煤层条件突变采用基于人工免疫的方法处理;研究了基于灰色系统理论的采煤机自动控制优化方法。测试结果验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 综采工作面 跟机自动化 采煤机 自动控制 记忆截割 灰色系统理论

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综采工作面中部跟机自动化控制的数学模型 被引量：21

5

作者 石勇 林江 +1 位作者 崔志芳 袁小勤 《工矿自动化》 北大核心 2016年第11期14-19,共6页

针对综采工作面的双向割煤生产作业特点,分析了采煤机、液压支架、刮板输送机联合运转时的协调控制过程,根据采煤生产作业中刮板输送机弯曲段形成原理,提出了刮板输送机弯曲段形成的数学模型;在该模型基础上,分析了工作面中部液压支架... 针对综采工作面的双向割煤生产作业特点,分析了采煤机、液压支架、刮板输送机联合运转时的协调控制过程,根据采煤生产作业中刮板输送机弯曲段形成原理,提出了刮板输送机弯曲段形成的数学模型;在该模型基础上,分析了工作面中部液压支架跟机自动化作业的工艺过程,提出了综采工作面中部跟机自动化控制数学模型;根据该综采工作面中部跟机自动化控制数学模型,对某煤矿3107综采工作面相关参数进行了计算,并总结了3107综采工作面中部跟机自动化生产的经验。应用结果表明,综采工作面中部跟机自动化控制的数学模型与跟机自动化工艺过程相吻合,为进一步实现智能化综采工作面提供了理论基础。 展开更多

关键词 煤炭开采 综采工作面 跟机自动化 采煤机 液压支架 刮板输送机

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液压支架跟机自动化系统设计 被引量：26

6

作者 朱金雨 李国莲 《工矿自动化》 北大核心 2013年第12期1-4,共4页

针对目前液压支架电液控制系统自动化程度低的问题,设计了一种液压支架跟机自动化系统。该系统以采煤机牵引位置和方向为基准,根据预先设定的液压支架动作规则控制液压支架动作,使液压支架可跟随采煤机及时有序地进行带压移架和成组推... 针对目前液压支架电液控制系统自动化程度低的问题,设计了一种液压支架跟机自动化系统。该系统以采煤机牵引位置和方向为基准,根据预先设定的液压支架动作规则控制液压支架动作,使液压支架可跟随采煤机及时有序地进行带压移架和成组推溜操作。测试结果验证了该系统的可行性。 展开更多

关键词 综采工作面 采煤机 液压支架 跟机自动化 PLC

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综采液压支架跟机自动化智能化控制系统研究 被引量：76

7

作者 牛剑峰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2015年第12期85-91,共7页

针对综采工作面液压支架跟机自动化控制程序、参数的静态特性以及单一化,而不能很好地满足动态跟机自动化系统需求的问题,根据工作面多变的环境、设备、工艺等动态特性,从多因子、多维度设计了跟机自动化智能化控制系统,介绍了液压支架... 针对综采工作面液压支架跟机自动化控制程序、参数的静态特性以及单一化,而不能很好地满足动态跟机自动化系统需求的问题,根据工作面多变的环境、设备、工艺等动态特性,从多因子、多维度设计了跟机自动化智能化控制系统,介绍了液压支架跟机自动化控制原理,分析了影响液压支架移架速度的多种因素,介绍了跟机控制与供液系统、设备工况、顶底板条件、采煤机速度、采煤工艺耦合控制策略,跟机控制联动能力平衡控制策略,跟机全局控制与补架等控制策略。跟机自动化智能化控制系统在黄陵一矿进行试验,结果表明,该系统的应用提高了液压支架跟机自动化智能化控制系统的智能化水平,增强了跟机自动化功能的自适应性,为无人化工作面的推广应用起到促进作用。 展开更多

关键词 综采工作面 液压支架 电液控制 跟机自动化 智能化控制 无人化工作面

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综采工作面液压支架跟机自动化工艺研究 被引量：23

8

作者 高卫勇 张敏娟 《工矿自动化》 北大核心 2018年第11期14-17,共4页

针对综采工作面应用广泛的全截深双向割煤工艺特点,提出了一种涵盖中部跟机自动化、机头跟机自动化和机尾跟机自动化3个阶段的综采工作面液压支架跟机自动化工艺。依据液压支架动作类型及跟机动作距离,对中部跟机自动化工艺流程进行了分... 针对综采工作面应用广泛的全截深双向割煤工艺特点,提出了一种涵盖中部跟机自动化、机头跟机自动化和机尾跟机自动化3个阶段的综采工作面液压支架跟机自动化工艺。依据液压支架动作类型及跟机动作距离,对中部跟机自动化工艺流程进行了分析;结合液压支架动作流程及采煤机运行轨迹,将机头、机尾跟机自动化工艺流程细分为割透煤壁、首次反复刹底、斜切进刀、割三角煤、二次反复刹底、向中部割煤6个阶段。应用表明,该工艺有效提高了液压支架跟机自动化水平。 展开更多

关键词 煤炭开采 综采工作面 液压支架 跟机自动化 全载深双向割煤工艺

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基于SAC型液压支架电液控制系统的跟机自动化技术研究 被引量：63

9

作者 田成金 魏文艳 朱小林 《煤矿开采》 北大核心 2012年第2期46-50,共5页

重点介绍了基于SAC型液压支架电液控制系统的整体构成、主要功能及与跟机自动化技术密切相关的关键元部件;在此基础上,阐述了滚筒采煤机综采工作面跟机自动化技术的原理和实现方法,详细阐述了综采工作面跟机自动化技术的分类和全过程跟... 重点介绍了基于SAC型液压支架电液控制系统的整体构成、主要功能及与跟机自动化技术密切相关的关键元部件;在此基础上,阐述了滚筒采煤机综采工作面跟机自动化技术的原理和实现方法,详细阐述了综采工作面跟机自动化技术的分类和全过程跟机自动化的循环周期阶段,重点分析了双向跟机自动割煤工艺的方法,包括工作面中间段的割煤工艺及工作面端头三角区的割煤工艺方法;并对实际作业调试中遇到的问题进行了总结、分析,指出了下一步跟机自动化的发展需要解决的关键技术。 展开更多

关键词 液压支架 电液控制 跟机自动化

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采煤机速度对综采工作面跟机自动化影响研究 被引量：12

10

作者 朱小林 李首滨 《煤炭工程》 北大核心 2008年第2期79-81,共3页

文章以工作面跟机自动化系统为背景,应用电液控制技术,讨论跟机生产中采煤机行走速度对使用电液控制系统的工作面自动步进的影响。在目前的煤矿安全规程条件下考虑边界情况,对电液控制系统跟机控制国产化做出可能的扩展性研究。

关键词 电液控制系统 跟机自动化 移架速度 采煤机速度

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智采工作面中部液压支架集群自动化后人工调控决策模型 被引量：13

11

作者 张锦涛 付翔 +1 位作者 王然风 王宏伟 《工矿自动化》 北大核心 2022年第10期20-25,共6页

智采工作面在液压支架自动跟机完成后,会出现丢架、直线度不平整、支架歪斜等异常工况,需要人工调控,目前研究缺乏对智采工作面生产过程中液压支架自动化后人工调控工况的知识发现,不利于工人快速判断需人工调控的液压支架架号。针对上... 智采工作面在液压支架自动跟机完成后,会出现丢架、直线度不平整、支架歪斜等异常工况,需要人工调控,目前研究缺乏对智采工作面生产过程中液压支架自动化后人工调控工况的知识发现,不利于工人快速判断需人工调控的液压支架架号。针对上述问题,从判别液压支架自动化后动作不达标液压支架架号出发,提出了一种智采工作面中部液压支架集群自动化后人工调控决策模型。首先,对工作面历史数据进行分析,得出液压支架自动跟机完成后3个特征值(即自动跟机拉架距离、自动跟机前后的推移油缸行程变化量、采煤机位置支架号与被判断支架号的绝对差值)可作为判别液压支架自动跟机后是否进行人工调控的重要特征。根据上述结论,给出了液压支架集群自动化后人工调控决策模型结构,其中数据采集模块用于提供原始数据;数据预处理模块对原始数据进行异常值处理、筛选、排序和相关性分析等数据准备工作;特征工程模块对上述3个特征值进行计算及标准化处理,为分类模型提供样本集;分类模型对样本集进行划分后,利用ID3决策树进行分类,最后输出正常工况下的液压支架架号与需人工调控的液压支架架号。模型评估结果表明,与传统K最近邻(KNN)、支持向量机(SVM)、逻辑回归(LR)等分类算法相比,基于ID3决策树的智采工作面中部液压支架工况分类模型的训练集准确率为92.27%,测试集准确率为93.75%,能够较好地判别自动化后人工调控液压支架架号。 展开更多

关键词 智采工作面 液压支架 跟机自动化 人工调控 人工干预 ID3决策树

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大采高综采自动化系统设计与应用 被引量：15

12

作者 崔树江 赵学雷 +1 位作者 翟利斌 宗伟林 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第9期52-56,共5页

为解决大采高综采工作面大型设备多、采煤工艺复杂等问题,采用大采高综采自动化系统,以提高工作面自动化水平和生产效率,论述了大采高综采自动化系统的控制目标与系统组成,详细介绍地面监控系统、网络传输系统和就地监控系统的组成和作... 为解决大采高综采工作面大型设备多、采煤工艺复杂等问题,采用大采高综采自动化系统,以提高工作面自动化水平和生产效率,论述了大采高综采自动化系统的控制目标与系统组成,详细介绍地面监控系统、网络传输系统和就地监控系统的组成和作用。从采煤机进刀时间、割煤平整程度、移架行程、移架时间、支架初撑力、刮板输送机推进效果和系统监测等方面,分析了大采高自动化系统在王庄煤矿8101工作面的应用效果,结果表明,进刀时间稳定、割煤平整,移架到位率达92.8%,移架时间相比人工移架提升29.2%,支架初撑力提升11.4%,刮板输送机到位率100%,监测系统效果良好。 展开更多

关键词 大采高 一次采全高 自动化系统 移架 跟机自动化

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基于超声波技术的采煤机位置监测系统 被引量：18

13

作者 张连昆 谢耀社 +1 位作者 周德华 刘帆 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第5期104-106,110,共4页

为了实现对采煤机的动态位置监测,进而实现采煤机的跟机自动化,设计了一种基于超声波技术的采煤机位置动态监测系统。通过超声波测距技术,利用超声波在采煤机上的反射来测量采煤机的行程,并通过温度校正模块,对测距误差进行校正,实现了... 为了实现对采煤机的动态位置监测,进而实现采煤机的跟机自动化,设计了一种基于超声波技术的采煤机位置动态监测系统。通过超声波测距技术,利用超声波在采煤机上的反射来测量采煤机的行程,并通过温度校正模块,对测距误差进行校正,实现了对采煤机位置的精确监测;设计了信号采集传输存储模块,通过RS485通信,传到井下中心站和井上集控中心,此外,还针对井下特殊环境设计了抗干扰措施,使系统安全稳定。该监测系统对于提高煤矿的生产效率和自动化水平,具有一定的作用。 展开更多

关键词 超声波 采煤机位置 动态监测 跟机自动化

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综采工作面采煤机和液压支架协同控制技术 被引量：40

14

作者 刘清 韩秀琪 +1 位作者 徐兰欣 秦文光 《工矿自动化》 北大核心 2020年第5期43-48,共6页

针对综采工作面采煤机和液压支架协同控制效率较低问题,基于采煤机记忆割煤和液压支架跟机自动化控制技术,提出了一种综采工作面采煤机和液压支架协同控制技术。依据综采工作面生产作业工艺,对采煤机和液压支架作业工序进行划分后重新匹... 针对综采工作面采煤机和液压支架协同控制效率较低问题,基于采煤机记忆割煤和液压支架跟机自动化控制技术,提出了一种综采工作面采煤机和液压支架协同控制技术。依据综采工作面生产作业工艺,对采煤机和液压支架作业工序进行划分后重新匹配,生成采煤机和液压支架协同工序,各工序中通过协同控制逻辑实现对采煤机牵引方向、速度和液压支架跟机动作的协同控制。应用结果表明,与人工干预控制模式相比,该技术降低了采煤机和液压支架控制对人工干预的依赖性,提高了综采工作面自动化水平,为实现无人化开采提供了技术支撑。 展开更多

关键词 无人化开采 煤炭开采 采煤机 记忆割煤 液压支架 跟机自动化 协同控制

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跟机液压系统压力流量耦合机理研究 被引量：11

15

作者 周如林 李首滨 +2 位作者 韦文术 张龙涛 王伟 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期129-136,共8页

针对综采工作面液压支架跟机自动化控制逻辑、供液系统和支架动作速度之间的矛盾关系,对液压支架液压系统进行了模块化、参数化分析。在兼顾进液管路和回液管路布局条件下,分别从稳态特性和瞬态特性角度对支架液压系统进行建模计算,对... 针对综采工作面液压支架跟机自动化控制逻辑、供液系统和支架动作速度之间的矛盾关系,对液压支架液压系统进行了模块化、参数化分析。在兼顾进液管路和回液管路布局条件下,分别从稳态特性和瞬态特性角度对支架液压系统进行建模计算,对跟机过程中多动作时管路压力、流量进行解耦分析,推导得出了瞬态、稳态过程中压力随时间变化规律及迭代模型,结果表明,液压缸伸、收瞬间压力变化主要与进液压力、回液压力有关,为时间t的二次方关系。根据上述推导公式以巴彦高勒煤矿工作面实际参数进行赋值,分析了降移升过程中各阶段压力分布特性,并完成了不同供液条件下不同支架动作时液压缸的压力动态数据测量,验证了理论分析模型的科学性和有效性,结果表明,系统背压主要影响稳态过程,对瞬态过程影响较小。 展开更多

关键词 液压支架 压力特性 跟机自动化 解耦

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煤矿综采工作面无人化开采技术研究 被引量：45

16

作者 索智文 《工矿自动化》 北大核心 2017年第1期22-26,共5页

分析了综采工作面自动化发展现状,对采煤机记忆割煤、支架跟机自动化、煤岩识别等技术的应用情况及存在问题进行了分析,并提出了综采工作面高速传输无线网络建设、标准化数据传输、采煤机模糊判断和自适应割煤、支架高级跟机自动化、工... 分析了综采工作面自动化发展现状,对采煤机记忆割煤、支架跟机自动化、煤岩识别等技术的应用情况及存在问题进行了分析,并提出了综采工作面高速传输无线网络建设、标准化数据传输、采煤机模糊判断和自适应割煤、支架高级跟机自动化、工作面实景成像、工作面自动校直等技术的实现途径。 展开更多

关键词 煤炭开采 综采工作面 无人开采 煤岩识别 记忆割煤 支架跟机自动化

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综采工作面液压支架立柱快速供回液方案研究 被引量：12

17

作者 周如林 乔子石 孟令宇 《工矿自动化》 北大核心 2021年第11期74-80,共7页

液压支架自动跟机控制应具备高支护、快速移架、大推移距离等性能,其中在保障采场安全的前提下,缩短工作面空顶时间是一个极为关键的问题。但目前液压支架自动跟机控制存在动作时间长、较手动操作效率低、控制参数凭经验设定等问题,导... 液压支架自动跟机控制应具备高支护、快速移架、大推移距离等性能,其中在保障采场安全的前提下,缩短工作面空顶时间是一个极为关键的问题。但目前液压支架自动跟机控制存在动作时间长、较手动操作效率低、控制参数凭经验设定等问题,导致综采工作面推移速度慢、液压系统压力与流量匹配不佳等问题。为减少液压支架动作时间,提高综采工作面推移速度,建立了液压支架阀控缸单元液压缸伸出动作瞬态过程的流量-压力数学模型,分析认为液压缸伸缩瞬间压力主要与供回液压力有关,且与时间呈二次方关系。基于上述结论,提出了立柱供液阀直供、二级控制+立柱快速供液阀、电液控换向阀直供3种立柱快速供回液方案,详细介绍了3种方案的工作原理。在AMESim软件中建立了基于3种方案的液压支架仿真模型,通过分析不同方案下液压支架在执行降柱-移架-升柱循环动作时液压缸无杆腔、有杆腔瞬态压力及动作时间,对比了3种方案的稳定性和快速性,结果表明:3种方案下液压支架执行降柱-移架-升柱循环动作时液压缸无杆腔、有杆腔压力曲线变化趋势基本一致,认为3种方案的稳定性基本相同;电液控换向阀直供方案下液压支架执行降柱-移架-升柱循环动作的总时间最短,为9.35 s,较传统方案缩短22.1%,因此得出电液控换向阀直供方案为最佳方案。 展开更多

关键词 综采工作面 液压支架 自动跟机控制 背压 跟机自动化 阀控缸 液压缸 快速供回液

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受汽车无人驾驶启发的液压支架智能协同控制 被引量：9

18

作者 牛剑峰 《工矿自动化》 北大核心 2020年第5期54-56,75,共4页

针对综采工作面液压支架控制精度低、协同性差、推移不齐等问题,借鉴汽车无人驾驶技术,提出了一种液压支架智能协同控制方法。将综采工作面每台液压支架看作是一辆“汽车”,该“汽车”靠移架动作向前行驶,靠底调、侧护板调整行驶方向,... 针对综采工作面液压支架控制精度低、协同性差、推移不齐等问题,借鉴汽车无人驾驶技术,提出了一种液压支架智能协同控制方法。将综采工作面每台液压支架看作是一辆“汽车”,该“汽车”靠移架动作向前行驶,靠底调、侧护板调整行驶方向,液压支架群组就像排成一排的“汽车”按照一定顺序前行,并保持排列队形。每台液压支架都有固定的目标行程,并受左右侧支架的位置约束,能够关注前方采煤机运行情况,兼顾邻架的状况,从而实现液压支架智能协同控制。该方法从液压支架精准推移控制、平行移架控制、护帮板控制、自动跟机闭环控制等方面探讨了液压支架智能协同控制,为解决综采工作面液压支架控制问题提供了一个思路。 展开更多

关键词 液压支架 汽车无人驾驶 协同控制 智能控制 精准推移 跟机自动化

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用于工作面液压支架对齐的激光对位传感器设计 被引量：8

19

作者 赵世民 刘清 《工矿自动化》 北大核心 2016年第11期74-77,共4页

为了满足煤矿井下工作面跟机自动化连续采煤需求,设计了一种用于工作面液压支架对齐的激光对位传感器,详细介绍了基于激光对位传感器的移架对齐原理及传感器的软硬件设计。该传感器采用小型化设计,具有安装方便、价格低廉等优点。井下... 为了满足煤矿井下工作面跟机自动化连续采煤需求,设计了一种用于工作面液压支架对齐的激光对位传感器,详细介绍了基于激光对位传感器的移架对齐原理及传感器的软硬件设计。该传感器采用小型化设计,具有安装方便、价格低廉等优点。井下工业性实验结果表明,将该传感器应用在跟机自动化采煤中,可使工作面走向的相邻液压支架间的平均对齐精度达到30mm。 展开更多

关键词 煤炭开采 综采工作面 跟机自动化 液压支架 激光对位

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