煤礦采煤機智能化關(guān)鍵技術(shù)探討

煤礦采煤機智能化關(guān)鍵技術(shù)探討

摘要：煤礦采煤機裝置的有效應(yīng)用對提升煤礦資源的綜合性開采質(zhì)量十分重要。智能化關(guān)鍵技術(shù)的正確使用，是保證煤礦采煤機得到優(yōu)化操作的基礎(chǔ)性工作。因此，加強對采煤機智能化技術(shù)的關(guān)注和應(yīng)用，是提高煤礦綜合性開采質(zhì)量的關(guān)鍵?；诖?，以下對煤礦采煤機智能化關(guān)鍵技術(shù)進行了探討，以供參考。關(guān)鍵詞：煤礦;采煤機;智能化;關(guān)鍵技術(shù)引言在煤礦開采生產(chǎn)作業(yè)中，最重要的設(shè)備是采煤機。要實現(xiàn)智能化的煤礦開采作業(yè)，就要達到采煤機自動智能化控制。采煤機智能化的標準是能夠依據(jù)煤層的具體條件及煤層狀況自動進行調(diào)節(jié)。在這項技術(shù)當中，智能自動控制技術(shù)及狀態(tài)評價感知技術(shù)是核心部分。1采煤機相關(guān)狀態(tài)的感知智能技術(shù)1.2煤巖界面感知自然成藏的煤層邊界一般都是不規(guī)則的，底板巖石上升、頂板巖石下降，煤層巖石出現(xiàn)的情況非常普遍，除非自動識別煤巖界面，否則無人機械化的煤炭開采將無法實現(xiàn)。當今世界主要的煤巖界面識別技術(shù)包括雷達檢測、r射線檢測、激光檢測等。近年來多參數(shù)協(xié)同識別方法在綜采工作中應(yīng)用比較廣泛，效果也比較理想。該方法主要通過徑向基函數(shù)中性網(wǎng)絡(luò)(RBF)將采煤機搖臂振動、滾筒扭矩、驅(qū)動電流、支撐缸壓力、截止噪聲等多種傳感器的檢測結(jié)果融合在一起，最終準確識別煤巖1.2采煤機的定位技術(shù)采煤機在確定行走工作軌跡的時候是遵循輸送機運行導(dǎo)軌的走向而定的。直接對液壓架智能調(diào)節(jié)功能造成影響，也決定了作業(yè)面綜采煤礦截割的直度，同時還為滾筒高度自動化提供信息參考。因此，在智能化采煤作業(yè)里，核心關(guān)鍵技術(shù)是地質(zhì)結(jié)構(gòu)空間相關(guān)的三維定位。如今，采煤機的定位功能原理主要是應(yīng)用無限的傳感網(wǎng)、紅外線、地理數(shù)據(jù)信息自動系統(tǒng)和超聲波技術(shù)等進行定位[3]。根據(jù)地理數(shù)據(jù)信息GIS定位系統(tǒng)，要將慣性的導(dǎo)航系統(tǒng)裝置安裝在采煤機的上面，以確定采煤機的姿態(tài)及行走的方向，經(jīng)過在鉸接軸及搖臂上裝置編碼器，測量搖臂旋轉(zhuǎn)的角度，通過安裝編碼器實現(xiàn)距離及速度的測量。2采煤機智能控制模型2.1姿態(tài)控制電牽引采煤機的鼓高是通過內(nèi)存切割實現(xiàn)的。需要調(diào)整輥子時，通常牽引速度變化、牽引調(diào)節(jié)能力和馀量調(diào)節(jié)直接影響牽引速度，充當采煤機行駛狀態(tài)的確定，并受液壓支架的移動速度限制。要使用單獨的行程姿勢邏輯傳感器解決這些問題，必須設(shè)置值函數(shù)、狀態(tài)空間、附加約束和通過牽引變頻控制和切割路徑調(diào)整界面控制的附加特征。2.2滾筒截割調(diào)高的控制當滾筒截割進行調(diào)節(jié)時，調(diào)節(jié)的時機與調(diào)節(jié)量主要依據(jù)采煤機的速度、電機使用的電流、采煤機運行曲線以及采煤機位置決定。因此，滾筒截割進行調(diào)節(jié)時一定進行上述條件識別與感知。邏輯程序必須設(shè)置模糊牽引的速度、電機電流、油缸微分位移、搖臂微分傾角、積分時間調(diào)節(jié)、積分高度調(diào)節(jié)等，并設(shè)置相關(guān)的報警界限。2.3截割滾筒調(diào)高控制進行截割滾筒調(diào)節(jié)的時候，調(diào)節(jié)量和調(diào)節(jié)時間主要是由機身位置、截割路徑曲線、截割電動機電流以及牽引速度來決定的。因此，在調(diào)整切割鼓的時候，必須意識到和認識到這一點。邏輯傳感器必須為電動機高度調(diào)整設(shè)置調(diào)整高度積分、調(diào)整時間積分、搖臂傾斜微分、圓柱體位移微分、切割電流、相應(yīng)的模糊狀態(tài)牽引速度和相應(yīng)的模糊狀態(tài)等附加約束和附加屬性，必須為調(diào)整時間和高度警報設(shè)置相關(guān)的保護邏輯運算符，調(diào)整單元的邏輯狀態(tài)是通過設(shè)置相關(guān)的值函數(shù)來表示的3自動放煤技術(shù)3.1振動法自動放煤技術(shù)這種技術(shù)是根據(jù)硬度不同的物體在相互撞擊中形成的差異化振動信號，借由對這些振動信號的辨識實現(xiàn)對撞擊物類別的確定，其適用于煤矸硬度差異較為明顯的作業(yè)面。作業(yè)時，依靠布設(shè)于液壓支架上的振動傳感裝置，對煤炭和矸石撞擊支架尾梁時產(chǎn)生的振動信號進行采集和辨識處理。具體處理過程包括電信號去噪處理、前濾波處理、功率譜分析等。同時，鑒于作業(yè)現(xiàn)場布設(shè)有數(shù)量較多的傳感裝置，需運用信息融合手段對采集的數(shù)據(jù)進行綜合處理，并根據(jù)處理所得信息生成相應(yīng)的操控指令，發(fā)送至控制裝置，進而使得放煤口能夠?qū)崟r關(guān)閉，保障放煤作業(yè)的智能化?，F(xiàn)場的具體操作過程為：在支架尾梁上布設(shè)煤矸識別裝置，借由連接裝置實現(xiàn)與支架控制器的互連，開展數(shù)據(jù)交換。放煤作業(yè)時，煤矸識別裝置收集煤矸下落時撞擊尾梁產(chǎn)生的振動信號，并對相應(yīng)信號進行自動識別和實時傳輸，確?？刂破髂軌螂S時根據(jù)煤矸石放出情況對放煤口閉合與否進行操控，確保放煤的自動化。3.2自適應(yīng)調(diào)高控制技術(shù)采煤機在切割過程中，煤層的地質(zhì)條件發(fā)生了巨大變化，根據(jù)記憶位置被切割，磁巖或頂板巖石被切割或斷層，切割受到嚴重損害，并可能發(fā)生安全事故?；谌斯っ庖呃碚摰牟擅簷C切削鼓適應(yīng)模型很好地解決了這個問題，通過與記憶切削的有效結(jié)合，采煤機滾筒在切削時會根據(jù)地質(zhì)條件自動升高。3.3記憶模式自動放煤技術(shù)當井下回采作業(yè)所處地質(zhì)環(huán)境相對穩(wěn)定，且回采作業(yè)單刀的變化微小時，鑒于回采作業(yè)的單一和重復(fù)，運用智能操控裝置將回采作業(yè)人員對支架的操控過程記憶下來，并在重復(fù)的回采作業(yè)中進行反復(fù)的記憶操作，能夠大幅降低放煤作業(yè)操控難度，提升作業(yè)效率。具體操作為：于支架上布設(shè)自動放煤控制裝置，該裝置能夠?qū)θ斯げ僮餍畔⒂枰圆杉?、存儲，通過井下作業(yè)人員的先行示范，由記憶裝置對作業(yè)人員操作工序、時序等內(nèi)容進行翔實而精準的記憶，并經(jīng)過數(shù)據(jù)分析處理形成一套自動放煤作業(yè)程序，從而實現(xiàn)整個回采作業(yè)的自動化。4煤礦采煤機智能化關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用策略4.1要加強對采煤機運行過程中，滾筒高度狀態(tài)的關(guān)注尤其要對滾筒高度能否使用煤層的起伏狀態(tài)加以研究，使采煤機截割路徑的控制工作可以更好的適應(yīng)煤礦巷道的特征，更好的實現(xiàn)對煤層厚度的關(guān)鍵性信息資源的識別。要加強對煤巖分界狀態(tài)的關(guān)注，尤其要對記憶截割技術(shù)在煤礦開采過程中的效率優(yōu)勢進行分析，以此實現(xiàn)對煤巖界面特征的有效分析，為記憶截割技術(shù)價值的充分顯現(xiàn)提供幫助。一定要強化對截割控制流程的關(guān)注，尤其要對記憶截割技術(shù)開展過程中，路徑記憶數(shù)據(jù)特征的關(guān)注，并使其分析方法可以得到完整的經(jīng)驗總結(jié)。采煤機裝置智能化技術(shù)在應(yīng)用的過程中，必須加強對設(shè)備自適應(yīng)調(diào)高系統(tǒng)的運行需要，尤其要保證采煤機裝置設(shè)計過程中，各項基礎(chǔ)性信息資源的記憶和應(yīng)用需求，為路徑規(guī)劃工作完整的實現(xiàn)對截割參數(shù)的正確控制提供幫助。4.2完善智能化開采的軟件技術(shù)不是將所有的簡單子系統(tǒng)進行疊加就可以實現(xiàn)智能化開采系統(tǒng)，需要我們做的是增加每個子系統(tǒng)之間的配合度，使各個子系統(tǒng)之間可以相互融合，讓每個子系統(tǒng)之間可以進行信息共享，而在實際研發(fā)過程中，會存在很多意外情況的發(fā)生以及不確定因素的發(fā)生，這就要求我們不斷完善智能化開采系統(tǒng)，提高其各個子系統(tǒng)的穩(wěn)定性。結(jié)束語在煤炭礦業(yè)智能開采工作中，采煤機智能化裝備是智能開采中的主要設(shè)備，其主要含蓋自動診斷故障、自動調(diào)高截割、自動感知煤巖、自動定位、自動糾正等高科技技術(shù)。煤炭礦業(yè)智能開采技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭開采的自動化與智能化。參考文獻[1].智能化無人開采技術(shù)[J].煤炭經(jīng)濟研究,2019,39(08):91.[2]李子彥.煤礦采煤機智能化關(guān)鍵技術(shù)探析[J].能源技術(shù)與管理,2019,44(04):151-153.[3]姬明琪.基于互聯(lián)