一种智能化采煤机电磁阀控制器的设计与实现

1

作者 刘鑫 王夺 +2 位作者 冯晓东 盛浩 肖文远 《中国矿业》 北大核心 2025年第S1期255-259,共5页

本文介绍了一种基于PVG电磁阀的智能化控制器。该控制器不仅具备CAN通信功能,能够与采煤机主控制器进行实时精准的数据交互,实现远程监控指令的快速下发和状态信息的实时回传,还支持多路电磁阀的比例控制。通过灵活调节各电磁阀的开合比... 本文介绍了一种基于PVG电磁阀的智能化控制器。该控制器不仅具备CAN通信功能,能够与采煤机主控制器进行实时精准的数据交互,实现远程监控指令的快速下发和状态信息的实时回传,还支持多路电磁阀的比例控制。通过灵活调节各电磁阀的开合比例,控制器可精确调整采煤机滚筒的高度。此外,该控制器创新性地集成了动作状态与故障状态的双反馈机制,能够实时监测电磁阀的动作进程,并在出现故障时及时发出警报,提供详细的故障信息,便于维修人员快速定位问题并采取相应措施,从而有效提升了采煤机的运行稳定性和维护效率。 展开更多

关键词 智能化采煤机 PVG电磁阀 比例阀 动作反馈 滚筒调节 采高控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

特厚煤层10 m超大采高综采关键技术及装备 被引量：1

2

作者 康红普 雷亚军 +15 位作者 赵福堂 徐刚 李增林 李明忠 王锐 黄志增 刘江斌 马英 韩存地 冯彦军 张震 张金虎 任建超 宋业杰 曾明胜 程利兴 《煤炭学报》 北大核心 2025年第4期1849-1875,共27页

超大采高综采技术是我国6~10 m特厚煤层实现高产、高效、高回收率开采的有效途径。在分析国内超大采高综采技术及装备研究现状的基础上,围绕陕煤集团曹家滩煤矿10 m特厚煤层超大采高工作面开采地质条件,从超大采高采场围岩控制、关键开... 超大采高综采技术是我国6~10 m特厚煤层实现高产、高效、高回收率开采的有效途径。在分析国内超大采高综采技术及装备研究现状的基础上,围绕陕煤集团曹家滩煤矿10 m特厚煤层超大采高工作面开采地质条件,从超大采高采场围岩控制、关键开采装备、智能协同控制3个方面分析了存在的难题,并提出了解决路径。经过5 a的技术攻关,取得一系列创新成果:(1)提出“主动强力支撑与防护+区域压裂弱化卸压”的支-卸协同超大采高工作面围岩控制策略,研发出5 m^(3)/min大流量井下水力压裂成套技术与设备,实现了超大采高工作面强矿压的有效防控。(2)研发出10 m超大采高强力液压支架,创新设计了“双层伸缩梁+三级护帮”机构,实现了超大采高工作面顶板和超高煤壁的安全防控;采煤机分区润滑与分布式冷却方案提高了大仰角长摇臂采煤机截割可靠性;高可靠中部槽、下链道悬链及慢变动力启动提高了超大运量刮板输送机对超大采高工作面煤流运输的适应性。系统集成世界首套特厚煤层10 m超大采高综采成套装备。(3)提出10 m超大采高液压支架运行状态智能控制策略,采煤机自动控制策略,通过应用粗糙神经网络技术,构建了超大采高采煤机与刮板输送机的协调控制系统。形成了超大采高重型开采装备群智能控制模式及控制逻辑。(4)构建了基于“微震-岩层移动-应力-水文”的超大采高工作面多场多参量协同监测融合分析系统,实现了工作面覆岩破坏、地表移动变形、地下水流场和矿压显现间的多元异构数据融合分析。研究成果在曹家滩煤矿得到成功应用,实现了10 m特厚煤层高产、高效、高回收率开采,取得了显著经济效益,引领了国内外特厚煤层高效智能开采技术的发展方向。 展开更多

关键词 特厚煤层 10 m超大采高 围岩控制 支-卸协同 关键开采装备 智能控制 多参量监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于煤岩界面识别的采煤机智能调高控制方法研究 被引量：1

3

作者 刘送永 程诚 +3 位作者 吴洪状 崔玉明 孟德远 司垒 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第S2期186-200,共15页

煤岩界面识别及采煤机自动调高作为采煤机智能化的关键技术,是实现采煤工作面的智能化、无人化的重点和难点。实际工作中,多采用人工观测或多种方法结合进行煤岩界面的识别,采煤机通过记忆截割方式和比例-积分-微分(PID)控制等方法进行... 煤岩界面识别及采煤机自动调高作为采煤机智能化的关键技术,是实现采煤工作面的智能化、无人化的重点和难点。实际工作中,多采用人工观测或多种方法结合进行煤岩界面的识别,采煤机通过记忆截割方式和比例-积分-微分(PID)控制等方法进行调高控制,无法适应煤层的复杂变化,且控制算法精度有限。针对采煤机的智能化调高作业问题,设计采煤机自动调高控制系统方案,利用低频脉冲-超宽带(IR-UWB)雷达,采用基于斜投影算子的类最大似然(OPMLL)信号定位方法进行煤岩界面识别,将信号协方差矩阵依次投影到各信号子空间中,得到包含若干单个信号信息的协方差矩阵,进而使用最大似然估计法(ML)进行往返时间延迟估计,并采用迭代方法提高估计精度,获得煤岩界面轨迹;考虑采煤工艺要求、设备限制等具体工况要求,以最大回采率为优化目标,基于有约束优化算法,进行截割轨迹优化;基于采煤机运动学和状态空间模型,采用基于神经网络观测器的间接自适应规定性能控制(NOIAPPC)方法,使用径向基神经网络(RBFNNs)估计系统未知非线性函数,通过二阶滤波器估计反步控制设计中每步的虚拟控制律导数,并使用一种新的神经滑模观测器用于在线估计系统状态变量,只需要已知系统输出,通过调节控制器参数,可使系统瞬态和稳态误差被限制在给定范围内,从而实现采煤机自动调高控制。最后,通过试验验证所提方法的有效性和优越性,为采煤机智能化提供技术支撑。试验结果表明,摇臂转角轨迹跟踪误差百分比约不超过8.2%,截割轨迹最大高度误差约不超过0.01m。 展开更多

关键词 采煤机 煤岩界面识别 轨迹优化 智能调高 现代控制理论

在线阅读 下载PDF 职称材料

急倾斜大采高综采工作面沿空留巷技术研究 被引量：1

4

作者 李腾 姜永东 +3 位作者 刘华君 邹勇 桂涛 陈飞 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第S2期1-9,共9页

针对急倾斜大采高综采工作面沿空留巷矿压显现剧烈,支护困难等问题,以川煤石洞沟煤矿31111综采工作面为工程背景,采用理论分析、现场监测,得到了31111综采工作面周期来压步距约16.4m,煤壁前方支承压力影响范围约40m,明确了31111机巷超... 针对急倾斜大采高综采工作面沿空留巷矿压显现剧烈,支护困难等问题,以川煤石洞沟煤矿31111综采工作面为工程背景,采用理论分析、现场监测,得到了31111综采工作面周期来压步距约16.4m,煤壁前方支承压力影响范围约40m,明确了31111机巷超前支护距离;结合微震监测三维定位技术,得到了31111综采工作面“三区”(煤壁支承压力影响区约40m,离层区122~144m)和“三带”(顶板垮落带0~2m、裂隙带2~30m、弯曲下沉带30~96m)范围,揭示了急倾斜大采高岩层周期性破断规律及“厂”型移动拱特征,为后续来压预测预报,实施沿空留巷提供数据支撑。基于回采过程中巷道围岩变形及压力分布规律,提出在非断层带采用弓型柔性掩护支架+锚网索联合支护的沿空留巷方法,断层带采用弓型柔性掩护支架+锚网索+矸石胶结充填联合支护的沿空留巷方法。现场工程实践表明,该方法刚柔并举,对采空区垮落矸石有良好的支撑、掩护作用,保障了沿空留巷安全,实现矿山无煤柱安全经济开采。 展开更多

关键词 急倾斜煤层 大采高 矿山压力与控制 沿空留巷 综采

在线阅读 下载PDF 职称材料

深地煤炭资源安全高效智能化开采关键技术与实践 被引量：14

5

作者 李伟 孙希奎 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期52-64,共13页

深地煤炭资源地质赋存复杂,智能化开采是深地资源安全、高效、绿色发展的必由之路。智能化开采成套技术与装备能否适应千米深井复杂地质环境、控制围岩稳定并驱动装备跟随煤层自动推进是影响煤炭安全高效开采、减少作业人员、降低劳动... 深地煤炭资源地质赋存复杂,智能化开采是深地资源安全、高效、绿色发展的必由之路。智能化开采成套技术与装备能否适应千米深井复杂地质环境、控制围岩稳定并驱动装备跟随煤层自动推进是影响煤炭安全高效开采、减少作业人员、降低劳动强度的关键。山东能源集团聚焦千米深井智能化开采围岩控制理论,提出了以强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合为核心的支架-围岩智能耦合关系,并形成与之相适应的智能耦合控制逻辑;为突破超大采高智能综采开采工艺及超高煤壁围岩控制技术瓶颈,提出了超大采高液压支架工作阻力“双因素控制法”,发明了三滚筒采煤机及其配套开采方法,研制了与超大采高智能综采相匹配的液压支架及配套系统;针对超大采高综放开采智能化放煤理论与围岩控制难题,提出超大采高综放支架-围岩耦合协调采放空间控制方法,创新了超大采高综放“马鞍形”开采工艺,研制了7 m超大采高智能综放开采液压支架及配套系统;研发了无反复支撑、快速循环自移的单元式超前支架,解决了回采巷道超前支护距离长、支护技术与装备适应性差的问题;开发了基于惯导和精准地质模型的智能采煤控制系统,解决了深部矿井工作面设备智能控制及困扰连续生产的难题;搭建了千米深井智能化开采综合管控平台,实现了千米深井重大灾害多源异构数据融合与管控。上述核心技术在山东能源集团赵楼煤矿7302工作面、东滩煤矿3308工作面等多个工作面进行了智能化开采示范建设,取得了良好的应用效果,所获成果整体推动了我国深地煤炭资源安全高效智能化开采水平,可以为类似矿井智能化工作面建设提供理论与技术借鉴。 展开更多

关键词 千米深井 智能化开采 支架-围岩关系 超大采高液压支架 智能采煤控制系统 多元灾害

在线阅读 下载PDF 职称材料

特厚煤层大采高综放开采关键技术 被引量：186

6

作者 王金华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2089-2098,共10页

大采高综放是特厚煤层的主要开采方法,但随着割煤和放煤高度的增加,将带来矿压显现剧烈、工作面煤壁片帮严重、顶煤采出率低、瓦斯涌出量大等突出问题。笔者在分析我国煤炭综放开采技术发展历程的基础上,以塔山煤矿8105工作面为工程背景... 大采高综放是特厚煤层的主要开采方法,但随着割煤和放煤高度的增加,将带来矿压显现剧烈、工作面煤壁片帮严重、顶煤采出率低、瓦斯涌出量大等突出问题。笔者在分析我国煤炭综放开采技术发展历程的基础上,以塔山煤矿8105工作面为工程背景,研究了14~20 m特厚煤层大采高综放工作面顶煤顶板运移规律,成功研发了大采高综放工作面片帮综合防治技术、高效高采出率放煤技术和"低瓦斯赋存,高瓦斯涌出"条件下安全保障等关键技术。井下试验表明:塔山煤矿8105工作面采出率达88.9%,较8104工作面提高5.9%;工作面设备平均开机率达92.1%,2011年累计生产原煤1 084.9万t,首次实现了大采高综放开采全国产技术工作面年产1 000万t的目标。 展开更多

关键词 特厚煤层 大采高 综放 片帮控制 采出率 安全保障

在线阅读 下载PDF 职称材料

我国大采高综采技术及围岩控制研究现状 被引量：53

7

作者 尹希文 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期37-45,共9页

在分析大采高综采技术特点的基础上,指出大采高综采是我国厚煤层实现自动化、信息化、智能化开采的首选采煤方法。分析了国内外大采高综采的发展历程及现状,认为我国少数矿区大采高综采单产水平、工效已经达到世界领先水平,受煤层松软... 在分析大采高综采技术特点的基础上,指出大采高综采是我国厚煤层实现自动化、信息化、智能化开采的首选采煤方法。分析了国内外大采高综采的发展历程及现状,认为我国少数矿区大采高综采单产水平、工效已经达到世界领先水平,受煤层松软、倾角大、采深大、地质构造发育等复杂地质条件及装备制造水平低的影响,我国大采高综采技术整体水平与国际领先水平相比仍有很大差距。总结了'砌体梁'、'组合悬壁梁-铰接岩梁'、'煤壁压杆模型'等围岩控制理论与技术研究成果,总结得到了我国大采高综采技术的发展特征,采高不断加大,最大采高8.5 m,工作面宽度不断加大,最宽达420 m,松软、大倾角、浅埋、高瓦斯等不同煤层赋存条件下大采高综采工作面已实现安全高效开采。提出了大采高综采技术未来发展方向与需要解决的问题,认为综采压架事故呈上升趋势,在支架围岩关系及合理支架工作阻力确定方法、煤壁片帮机理及控制措施,矿压和微震综合预警等方面仍需开展精细化研究。 展开更多

关键词 厚煤层 大采高综采 围岩控制 顶板结构 煤壁片帮

在线阅读 下载PDF 职称材料

采煤机滚筒自动调高的液压控制方法 被引量：12

8

作者 季瑞 王忠宾 关明 《机床与液压》 北大核心 2013年第4期100-101,143,共3页

采煤机滚筒自动调高是实现煤矿综采自动化的关键技术之一。针对单一的采煤机记忆切割技术不适合我国复杂地质条件的情况,提出一种以记忆切割为主、截割负载煤岩分界辨识为辅的采煤机滚筒自动调高的液压控制方法。通过煤矿井下实验证明:... 采煤机滚筒自动调高是实现煤矿综采自动化的关键技术之一。针对单一的采煤机记忆切割技术不适合我国复杂地质条件的情况,提出一种以记忆切割为主、截割负载煤岩分界辨识为辅的采煤机滚筒自动调高的液压控制方法。通过煤矿井下实验证明:采用该方法时,在自动跟踪采煤机记忆切割路径的基础上能够有效识别出滚筒切割到岩石时的异常状态,并对滚筒高度做自动液压调节,能够满足复杂地质条件下采煤机滚筒自动调高的控制要求。 展开更多

关键词 采煤机 自动调高 液压控制 记忆截割 煤岩分界

在线阅读 下载PDF 职称材料

大采高综采工作面片帮加剧机理分析及防治措施 被引量：43

9

作者 牛艳奇 陈树义 刘俊峰 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第7期38-40,64,共4页

片帮冒顶制约了大采高综采工作面安全高效开采,因此对大采高综采工作面片帮加剧机理进行分析,发现影响工作面片帮的因素有采高、内摩擦角等,运用数值模拟的方法研究了不同采高下的煤壁片帮条件及临界护帮长度,并结合神东矿区的煤层条件... 片帮冒顶制约了大采高综采工作面安全高效开采,因此对大采高综采工作面片帮加剧机理进行分析,发现影响工作面片帮的因素有采高、内摩擦角等,运用数值模拟的方法研究了不同采高下的煤壁片帮条件及临界护帮长度,并结合神东矿区的煤层条件,提出提高支架前端的护帮力、支架初撑力和前端支顶力,增加护帮的长度等控制大采高综采工作面片帮的6种措施。 展开更多

关键词 大采高综采 片帮冒顶 数值模拟 护帮长度 采高 防治措施

在线阅读 下载PDF 职称材料

特厚煤层大采高综放开采支架外载的理论研究 被引量：99

10

作者 闫少宏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期590-593,共4页

从理论上分析认为,特厚煤层综放开采直接顶、老顶范围明显加大;从能否对支架产生变形压力角度将顶板岩层分为"无变形压力岩层"和"有变形压力岩层",并给出了综放支架所受外载的解析计算式,依此分析了特厚煤层大采高... 从理论上分析认为,特厚煤层综放开采直接顶、老顶范围明显加大;从能否对支架产生变形压力角度将顶板岩层分为"无变形压力岩层"和"有变形压力岩层",并给出了综放支架所受外载的解析计算式,依此分析了特厚煤层大采高综放开采因采厚加大,"有变形压力岩层"的范围将明显加大,从而导致矿压显现异常强烈的原因. 展开更多

关键词 大采高综放开采 采厚 需控岩层 极限下沉量 可能下沉量

在线阅读 下载PDF 职称材料

大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响 被引量：23

11

作者 解盘石 张颖异 +3 位作者 张艳丽 陈建杰 张晓波 段建杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期344-356,共13页

为研究大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响,以新疆焦煤集团2130煤矿25213工作面为研究对象,采用物理相似模拟实验、Rhino+Kubrix+FLAC 3D相结合的数值模拟及现场实测的方法,深入分析了大倾角大采高工作面不同夹矸层数、厚... 为研究大倾角大采高煤矸互层顶板失稳规律及对支架的影响,以新疆焦煤集团2130煤矿25213工作面为研究对象,采用物理相似模拟实验、Rhino+Kubrix+FLAC 3D相结合的数值模拟及现场实测的方法,深入分析了大倾角大采高工作面不同夹矸层数、厚度下煤矸互层顶板失稳规律与顶板-支架相互作用特征。结果表明,煤矸互层顶板破坏是由于倾斜中部、靠近支架的煤线先产生局部压剪破坏,随之向附近软煤夹层、夹矸扩展,导致顶板非均衡破坏,诱发架前冒顶、煤壁片帮等现象。大倾角大采高煤矸互层顶板工作面支架工作阻力、顶板最大主应力及顶板变形均呈明显的非对称性,且随着夹矸层数增加,支架上方煤矸顶板集中应力影响范围、围岩变形影响范围及塑性破坏范围均有所增大。煤矸互层顶板支架与围岩有顶板与支架正接触、破断顶板作用于支架掩护梁、架间相互作用等3种作用特征。较一般顶板的大倾角工作面,煤矸互层顶板对支架作用力明显减小,支架工作阻力整体呈倾斜中、下部大于上部的特征;支架非对称受载表现为前柱侧向载荷大于后柱,但随夹矸厚度的增加,顶梁受载程度趋于均布化。结合研究结果,提出了缩短空顶时间、分区域控制、超前预爆破及工作面实时矿压监测等一系列大倾角大采高煤矸互层顶板稳定性控制措施,其中,重点控制工作面倾斜中部煤矸互层顶板的稳定性,来保证工作面的安全高效生产。 展开更多

关键词 大倾角煤层 大采高 煤矸互层顶板 支架-围岩 非对称受载 顶板控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

高头窑煤矿河流下浅埋煤层综放开采安全限采研究 被引量：8

12

作者 赵忠理 张明 +1 位作者 胡川 刘志仲 《中国安全生产科学技术》 CAS 北大核心 2011年第5期21-25,共5页

导水裂隙带高度是水体下安全采煤的主要依据,本文通过数值计算、相似材料模拟、规程预测和工程类比等方法,对高头窑煤矿水多湖川和大哈他土沟河下浅埋煤层开采时导水裂隙带高度进行了预测研究,结果表明:几种方法预测结果有一定的误差,... 导水裂隙带高度是水体下安全采煤的主要依据,本文通过数值计算、相似材料模拟、规程预测和工程类比等方法,对高头窑煤矿水多湖川和大哈他土沟河下浅埋煤层开采时导水裂隙带高度进行了预测研究,结果表明:几种方法预测结果有一定的误差,综合工程类比结果,高头窑煤矿水多湖川和大哈他土沟下采煤时裂采比定为15。由于高头窑煤矿2-3煤层上覆基岩段厚度较薄,根据三下开采规程,煤层开采需要进行安全限采控制,采高h≤H/19,以达到控制导水裂隙带高度的目的,实现河下采煤的安全开采。 展开更多

关键词 导水裂隙带 河流下 浅埋煤层 采高控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进型采煤机滚筒调高记忆程控策略 被引量：6

13

作者 刘庆国 曹鹏 《工矿自动化》 北大核心 2017年第1期34-37,共4页

为了提高采煤机滚筒高度调整的精确性,给出了采煤机滚筒静态调高模型,分析了液压调高系统的响应时间与记忆程控策略的关系,提出了考虑液压系统响应时间的改进型记忆程控策略。该策略将滚筒高度变化简化为线性变化,可在一定程度上避免滚... 为了提高采煤机滚筒高度调整的精确性,给出了采煤机滚筒静态调高模型,分析了液压调高系统的响应时间与记忆程控策略的关系,提出了考虑液压系统响应时间的改进型记忆程控策略。该策略将滚筒高度变化简化为线性变化,可在一定程度上避免滚筒调高过程中出现截割顶板的现象,提高了截割的安全性,且具有算法简单、调高精度高等优点。 展开更多

关键词 煤炭开采 滚筒调高 记忆程控策略 响应时间 调高精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

大跨度破碎煤层巷道围岩控制及支护技术 被引量：5

14

作者 景康飞 张召千 +2 位作者 仝峰 谷恺 崔凯 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第10期42-45,共4页

针对王庄煤矿3045工作面回风顺槽跨度大、煤层破碎、巷道变形破坏严重的情况,为提高该巷道围岩控制质量,首先分析了大采高小煤柱巷道围岩的变形及受力特征;通过运用极限平衡理论合理确定煤柱尺寸、对大跨度破碎煤层巷道围岩控制机理进... 针对王庄煤矿3045工作面回风顺槽跨度大、煤层破碎、巷道变形破坏严重的情况,为提高该巷道围岩控制质量,首先分析了大采高小煤柱巷道围岩的变形及受力特征;通过运用极限平衡理论合理确定煤柱尺寸、对大跨度破碎煤层巷道围岩控制机理进行分析,并结合王庄3045工作面实际情况给出了相应的围岩控制技术方案。基于原锚杆支护方案已不适应围岩控制要求,运用正交试验及数值模拟对原巷道支护参数进行优化。通过巷道表面及深部位移观测结果得知:沿空掘巷期间巷道表面最大位移量230 mm,工作面采动期间最大位移量1 049 mm,变化量均在工程允许范围内。工程实践证明围岩控制效果显著。研究实践结果对于其他大跨度破碎煤层条件下大采高小煤柱巷道围岩控制及支护参数选择具有指导意义。 展开更多

关键词 大采高 小煤柱 破碎煤层 联合支护 围岩控制 正交试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

超大采高综放工作面板裂化片帮特征及合理护帮控制 被引量：20

15

作者 许永祥 王国法 +3 位作者 李明忠 徐亚军 韩会军 张金虎 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期357-369,共13页

针对榆神矿区超大采高综采工作面煤壁板裂化片帮问题,基于金鸡滩煤矿超大采高综放工作面开采技术条件,采用理论分析与工程实践相结合的方法,分析了超大采高工作面煤壁板裂化片帮特征,研究了适宜的护帮板结构形式和合理护帮控制措施。发... 针对榆神矿区超大采高综采工作面煤壁板裂化片帮问题,基于金鸡滩煤矿超大采高综放工作面开采技术条件,采用理论分析与工程实践相结合的方法,分析了超大采高工作面煤壁板裂化片帮特征,研究了适宜的护帮板结构形式和合理护帮控制措施。发现板裂化片帮具有多种特征:板状板裂化、“洋葱皮状”板裂化、弹射型板裂化(俗称“炸帮”)和护帮板动载扰动下板裂化片帮,提出并求解了整体式和分体式护帮板承载能力曲线,将护帮板承载能力曲线作为护帮板承载性能评价指标,分别分析和对比了2种结构形式护帮板运动特性及其与煤壁结构耦合关系,从力学特性和运动学特性角度得出整体式护帮板具有承载性能优、灵活性好和结构耦合适应性强等优点,建议在满足护帮高度要求的前提下,优先选用整体式二级护帮板结构。结合工业性生产实践,对煤壁板裂化片帮特征及危害进行分析,提出并讨论了相应的煤壁板裂化片帮防治措施。分析和借鉴同一盘区相邻8.2 m超大采高一次采全厚工作面分体式三级护帮板应用情况及其对煤壁维护效果,结合7.0 m超大采高综放工作面支架-围岩结构耦合关系,认为7.0 m超大采高综放工作面宜采用整体式二级护帮板。生产实践表明:整体式二级护帮板能有效维护超大采高综放工作面煤壁稳定,便于自动化控制和工作面高效开采。 展开更多

关键词 板裂化破坏 片帮控制 综放开采 超大采高 坚硬煤层 特厚煤层

在线阅读 下载PDF 职称材料

模型预测控制模型在采煤机调高系统中的应用研究 被引量：5

16

作者 张斯涵 刘振坚 邱锦波 《工矿自动化》 北大核心 2018年第5期42-46,共5页

针对目前采煤机调高系统中通常使用电磁开关阀调高,存在稳定性不高、精度欠佳等问题,以MG300/700-WD型交流电牵引采煤机为研究对象,通过在其调高系统常规模型中加入模型预测控制器,建立了该采煤机调高系统模型预测控制模型;对该模型预... 针对目前采煤机调高系统中通常使用电磁开关阀调高,存在稳定性不高、精度欠佳等问题,以MG300/700-WD型交流电牵引采煤机为研究对象,通过在其调高系统常规模型中加入模型预测控制器,建立了该采煤机调高系统模型预测控制模型;对该模型预测控制器的采样时间和预测时域长度2个参数进行调整,可减少电磁开关阀的开关次数和工作时间,使滚筒根据目标高度进行准确实时调高。仿真结果表明,与常规模型相比,基于模型预测控制模型的采煤机调高系统在给定输入后6s左右达到稳定,减少了电磁开关阀开关次数,超调量降低了28.8%,提高了系统的稳定性与实时性。 展开更多

关键词 煤炭开采 采煤机调高系统 电磁开关阀 模型预测控制 滚筒 采样时间 预测时域长度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于IMC-PID控制的采煤机自动调高系统研究 被引量：11

17

作者 龙再萌 《煤炭工程》 北大核心 2019年第8期169-172,共4页

针对采煤机自动调高系统的控制性能问题,提出了一种基于内模(IMC)PID控制器的控制策略。该控制策略采用H2最优控制方法对自动调高系统的输出进行优化,以提高该系统的目标跟踪能力,并根据内模控制理论将控制器转化为易于工程实现的PID控... 针对采煤机自动调高系统的控制性能问题,提出了一种基于内模(IMC)PID控制器的控制策略。该控制策略采用H2最优控制方法对自动调高系统的输出进行优化,以提高该系统的目标跟踪能力,并根据内模控制理论将控制器转化为易于工程实现的PID控制器。仿真结果显示相较于常规PID控制器,文章所提出的控制器能有效解决调高系统中含有积分环节的控制问题,同时该控制策略还有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 采煤机自动调高系统 H2最优控制 内模控制 PID控制器 积分环节

在线阅读 下载PDF 职称材料

剩留顶煤厚度检测技术在采煤机滚筒调高控制中的应用

18

作者 张荣刚 王帅锋 《煤炭工程》 北大核心 2023年第S01期85-89,共5页

剩留顶煤厚度检测技术是实现采煤机滚筒自动调高技术的核心,只有准确、快速地检测出顶煤厚度,才能实现采煤机滚筒的自动控制。依据顶板岩石中自然γ射线穿过煤层时的衰减程度与顶煤厚度的关系,建立了自然γ射线穿过顶煤时有无支架顶梁... 剩留顶煤厚度检测技术是实现采煤机滚筒自动调高技术的核心,只有准确、快速地检测出顶煤厚度,才能实现采煤机滚筒的自动控制。依据顶板岩石中自然γ射线穿过煤层时的衰减程度与顶煤厚度的关系,建立了自然γ射线穿过顶煤时有无支架顶梁的衰减数学模型。在此基础上设计了可以量化自然γ射线辐射强度的传感器,同时通过分析射线辐射强度在不同顶煤厚度下的变化,设计了剩留顶煤厚度检测装置,并以此来指导采煤机的滚筒调高控制。通过现场试验,得到剩留顶煤厚度检测装置的测量精度为7.5%,并在顶煤厚度参数的控制下完成了滚筒调高自动控制,验证了所建数学模型的正确性以及所设计装置方案的合理性。 展开更多

关键词 自然γ射线 辐射强度 顶煤厚度检测 滚筒调高控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

采煤机滚筒调高系统建模及仿真 被引量：16

19

作者 陈金国 刘春生 +2 位作者 范剑红 张艳军 万丰 《工矿自动化》 北大核心 2017年第10期78-82,共5页

为提高采煤机滚筒调高系统的动态特性及跟踪可靠性,通过分析滚筒调高系统工作原理及液压机构几何参数对应关系,建立了滚筒高度与液压缸行程数学模型;结合模糊自适应PID控制器,在Automation Studio软件环境下建立了电液比例换向阀控液压... 为提高采煤机滚筒调高系统的动态特性及跟踪可靠性,通过分析滚筒调高系统工作原理及液压机构几何参数对应关系,建立了滚筒高度与液压缸行程数学模型;结合模糊自适应PID控制器,在Automation Studio软件环境下建立了电液比例换向阀控液压缸开环和闭环控制滚筒调高系统仿真模型,研究了空载和负载情况下系统的速度响应及位置跟踪特性,结果表明提出的滚筒调高系统响应速度快,对滚筒位置跟踪的吻合度较好,且闭环控制滚筒调高系统优于开环控制滚筒调高系统。 展开更多

关键词 煤炭开采 采煤机 滚筒调高系统 模糊自适应PID控制 电液比例换向阀

在线阅读 下载PDF 职称材料

6m大采高工作面沿空掘巷窄煤柱宽度及围岩控制技术研究 被引量：25

20

作者 田春阳 常云博 +3 位作者 朱涛 郑立永 姜光 邢旭东 《煤炭工程》 北大核心 2021年第12期39-44,共6页

以红庆河煤矿首采工作面3-1101沿空掘巷为工程背景,综合应用内外应力场及极限平衡理论、数值模拟、工程实践等研究方法,确定深部大采高沿空掘巷窄煤柱合理宽度为6m,并针对性地提出了锚杆索喷联合控制技术。研究表明:①理论计算显示,内... 以红庆河煤矿首采工作面3-1101沿空掘巷为工程背景,综合应用内外应力场及极限平衡理论、数值模拟、工程实践等研究方法,确定深部大采高沿空掘巷窄煤柱合理宽度为6m,并针对性地提出了锚杆索喷联合控制技术。研究表明:①理论计算显示,内应力场宽度为12.5m,上区段采动下煤柱破碎区宽度为2.1m,窄煤柱合理宽度范围为4.7~7.3m;②数值模拟结果显示,6~10m煤柱尺寸时,煤柱与实体煤侧都存在一定的应力集中,煤柱受力增强,且煤柱和巷道上方围岩出现弹性核区,有利于锚杆索发挥锚固作用;③工程实践表明,6m宽度窄煤柱及锚杆索喷联合控制技术可有效控制沿空巷道围岩大变形,巷道顶帮围岩超过2.6m深度的煤体完整性较好,支护完成35d后巷道收敛变形趋于稳定,煤柱侧顶板、实体煤侧顶板、煤柱帮及实体煤帮最大变形量分别为63m、57m、46m、34mm。 展开更多

关键词 深部矿井 大采高 沿空掘巷 煤柱尺寸 围岩控制

在线阅读 下载PDF 职称材料