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特厚煤层采放协调智能群组放煤工艺模型及关键技术研究
被引量：
1
1
作者
李东印
王祖洸
+5 位作者
王伸
李化敏
彭维平
李红斌
张国澎
张旭和
《河南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期22-33,共12页
目的综放开采是特厚煤层安全高效的开采方法,放煤环境复杂多变、采放协调难度大、放煤工艺及参数受控因素多,导致智能化综放开采尤其是智能放煤控制技术发展较为缓慢。针对特厚煤层综放面群组放煤下的智能化放煤控制难题,方法采用理论...
目的综放开采是特厚煤层安全高效的开采方法,放煤环境复杂多变、采放协调难度大、放煤工艺及参数受控因素多,导致智能化综放开采尤其是智能放煤控制技术发展较为缓慢。针对特厚煤层综放面群组放煤下的智能化放煤控制难题,方法采用理论分析、实验室仿真试验、计算机控制软件研发、现场试验与示范等方法,以“智能群组放煤机理-采放协调控制理论及方法-放煤工艺决策模型-放煤软件现场应用”为主线展开深入研究。结果结果表明:提出多放煤口群组协同放煤方法,以连续群组放煤为例,揭示了多放煤口群组协同放煤下的顶煤放出体和煤岩分界面的空间关系;深入剖析综放工作面的采放协调关系及群组放煤逻辑,提出特厚煤层综放面采放协调智能放煤控制理论,构建了综放面采放时间、空间和运能协调控制模型和基于强化学习及隐马尔科夫随机场模型的群组放煤协同控制决策方法,为智能化放煤决策与精准控制提供可靠理论基础;深度融合地质信息与采放工艺参数,建立了综放面多源信息数据库,为智能决策及数字孪生提供数据基础。结论基于群组放煤条件下的采放协调特征,构建了智能放煤决策模型,自主研发智能放煤决策系统(软件),实现了智能放煤工作面年产1500万t。
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关键词
特厚煤层
综放开采
智能放煤
采放协调
群组放煤
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职称材料
基于支架结构运动学的放煤机构精准控制研究
被引量：
1
2
作者
王祖洸
王伸
+4 位作者
李东印
李化敏
王文
岳帅帅
李东辉
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第9期28-40,共13页
放煤机构的精准控制是实现智能化、无人化放顶煤开采的重要基础,放煤机构与后部刮板输送机的空间关系及支架姿态对空间关系的影响规律是构建放顶煤支架控制模型的关键。以ZF17000/27.5/42D型低位放顶煤支架为研究对象,阐述了支架顶板和...
放煤机构的精准控制是实现智能化、无人化放顶煤开采的重要基础,放煤机构与后部刮板输送机的空间关系及支架姿态对空间关系的影响规律是构建放顶煤支架控制模型的关键。以ZF17000/27.5/42D型低位放顶煤支架为研究对象,阐述了支架顶板和底板不同俯仰姿态下放煤机构与后部刮板输送机的空间关系;基于液压支架放煤机构开口度控制逻辑,搭建了支架姿态感知系统,提出了液压支架放煤机构末端运动学分析方法;建立了基于D-H矩阵的低位放顶煤液压支架放煤机构末端运动学模型,并据此构建了液压支架放煤机构开口度计算模型,平均计算误差仅为1.71%,满足现场应用精度要求;提出了基于姿态反馈的支架放煤机构闭环控制方法,并将基于放煤机构开口度计算模型开发的放煤决策模型应用于现场。应用效果表明:自动放煤时各支架平均放煤时间的均方差仅为0.13 min,较人工放煤方式整体放煤效率提高20%~43.9%;顶煤采出率达89%,后部刮板输送机负载更加均衡,过载率仅为0.73%。
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关键词
综放开采智能化
放煤机构
运动学分析
放煤支架控制
支架姿态感知
开口度控制
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职称材料
题名
特厚煤层采放协调智能群组放煤工艺模型及关键技术研究
被引量：
1
1
作者
李东印
王祖洸
王伸
李化敏
彭维平
李红斌
张国澎
张旭和
机构
河南
理
工
大学
能源科学与
工程
学院
煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心
河南理工大学地质资源与地质工程博士后流动站
河南
理
工
大学
信息化建设与管
理
中心
河南
理
工
大学
电气
工程
与自动化学院
郑州煤矿机械集团股份有限公司
出处
《河南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期22-33,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0604502)
河南理工大学安全学科“双一流”创建国家级重点项目(AQ20240306)
河南省科技攻关计划项目(242102320210)
文摘
目的综放开采是特厚煤层安全高效的开采方法,放煤环境复杂多变、采放协调难度大、放煤工艺及参数受控因素多,导致智能化综放开采尤其是智能放煤控制技术发展较为缓慢。针对特厚煤层综放面群组放煤下的智能化放煤控制难题,方法采用理论分析、实验室仿真试验、计算机控制软件研发、现场试验与示范等方法,以“智能群组放煤机理-采放协调控制理论及方法-放煤工艺决策模型-放煤软件现场应用”为主线展开深入研究。结果结果表明:提出多放煤口群组协同放煤方法,以连续群组放煤为例,揭示了多放煤口群组协同放煤下的顶煤放出体和煤岩分界面的空间关系;深入剖析综放工作面的采放协调关系及群组放煤逻辑,提出特厚煤层综放面采放协调智能放煤控制理论,构建了综放面采放时间、空间和运能协调控制模型和基于强化学习及隐马尔科夫随机场模型的群组放煤协同控制决策方法,为智能化放煤决策与精准控制提供可靠理论基础;深度融合地质信息与采放工艺参数,建立了综放面多源信息数据库,为智能决策及数字孪生提供数据基础。结论基于群组放煤条件下的采放协调特征,构建了智能放煤决策模型,自主研发智能放煤决策系统(软件),实现了智能放煤工作面年产1500万t。
关键词
特厚煤层
综放开采
智能放煤
采放协调
群组放煤
Keywords
extra-thick coal seam
fully mechanized top-coal caving
intelligent coal caving
mining-caving coordination
group caving
分类号
TD823 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
基于支架结构运动学的放煤机构精准控制研究
被引量：
1
2
作者
王祖洸
王伸
李东印
李化敏
王文
岳帅帅
李东辉
机构
河南
理
工
大学
能源科学与
工程
学院
河南
理
工
大学
医学院
煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心
河南理工大学地质资源与地质工程博士后流动站
东北
大学
深部金属矿山安全开采教育部重点实验室
出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第9期28-40,共13页
基金
河南理工大学安全学科“双一流”创建国家级重点项目培育资助项目(AQ20240306)
河南理工大学博士基金资助项目(B2023-26)
+1 种基金
河南省科技攻关计划项目(242102320210)
河南省重点研发专项项目(241111320800)。
文摘
放煤机构的精准控制是实现智能化、无人化放顶煤开采的重要基础,放煤机构与后部刮板输送机的空间关系及支架姿态对空间关系的影响规律是构建放顶煤支架控制模型的关键。以ZF17000/27.5/42D型低位放顶煤支架为研究对象,阐述了支架顶板和底板不同俯仰姿态下放煤机构与后部刮板输送机的空间关系;基于液压支架放煤机构开口度控制逻辑,搭建了支架姿态感知系统,提出了液压支架放煤机构末端运动学分析方法;建立了基于D-H矩阵的低位放顶煤液压支架放煤机构末端运动学模型,并据此构建了液压支架放煤机构开口度计算模型,平均计算误差仅为1.71%,满足现场应用精度要求;提出了基于姿态反馈的支架放煤机构闭环控制方法,并将基于放煤机构开口度计算模型开发的放煤决策模型应用于现场。应用效果表明:自动放煤时各支架平均放煤时间的均方差仅为0.13 min,较人工放煤方式整体放煤效率提高20%~43.9%;顶煤采出率达89%,后部刮板输送机负载更加均衡,过载率仅为0.73%。
关键词
综放开采智能化
放煤机构
运动学分析
放煤支架控制
支架姿态感知
开口度控制
Keywords
intelligent coal caving
coal caving mechanism
kinematic analysis
coal discharge support control
support posture sensing
opening degree control
分类号
TD823.49 [矿业工程—煤矿开采]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
特厚煤层采放协调智能群组放煤工艺模型及关键技术研究
李东印
王祖洸
王伸
李化敏
彭维平
李红斌
张国澎
张旭和
《河南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
1
在线阅读
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职称材料
2
基于支架结构运动学的放煤机构精准控制研究
王祖洸
王伸
李东印
李化敏
王文
岳帅帅
李东辉
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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