煤矿智能开采大势所趋,先看看综采智能的“新玩法

为实现综采工作面的智能化控制,研制智能化程度高的综采设备是必不可少的。

虽然国内外综采设备厂商经过多年的技术革新,但综采设备离智能化还有较大差距。因此需要研制新的设备,或对原有设备进行改造,增加设备的智能功能。主要研究集中控制和远程遥控平台装备技术,解决目前各设备单机分散控制、控制效率低的问题,集成综采工作面环境监测系统、工作面设备故障诊断系统等,形成综采工作面的一体化监控枢纽,实现智能自动化远程控制功能。

(1)智能液压支架

目前综采液压支架的电液控制系统还是在支架生产后作为附加产品增加上去,并没有真正融入到液压支架结构中,未来的支架产品有望在液压支架设计初期就考虑电液控制系统,将传感器和控制器与支架机械结构有机地结合在一起,使支架成为真正机电一体化产品,降低支架成本,提高支架的自动化程度。

在监控中心设置1台液压支架远程操作台,以电液控计算机主界面和工作面视频界面为辅助手段,通过操作支架远程操作台实现对液压支架远程控制。随着电液控制系统在综采工作面液压支架上的普及,支架跟随采煤机实现了跟机自动,因此支架的远程控制将以液压支架跟随采煤机自动动作为主,而以人工远程干预为辅。但液压支架在自动降移升后,可能会出现工作面达不到“三平两直”的要求,还需要通过判断每台支架在工作面的相对位置,才能实现工作面支架的自动找直。技术思路是根据工作面上视频的实时监控,利用机器视觉技术实时计算支架的相对位移,来实现工作面支架按照需求的对齐。

(2)智能采煤机

智能化采煤机能根据采煤工艺的要求,能够设定不同的工作模式,与支架和刮板输送机等设备协调联动控制。通过MEMS传感器技术采集采煤机的工作姿态和支架的工作姿态,计算采煤机的位置关系,预测采煤机的运行轨迹,实现采煤机与其他设备间的联动闭锁。

智能采煤机能够实现记忆截割和煤岩分界自动探测功能,通过结合采煤工艺实现支架的跟机作业、斜切进刀、调斜等功能要求,将整个工作面的设备联系成一个有机的整体。

在监控中心设置1台采煤机远程操作台,操作台通过与采煤机位置监测系统通信获取采煤机位置和行进方向,依据采煤机视频系统操作台发出相应指令(如滚筒升降等),该指令通过数据通信总线与采煤机通信将信号传送给采煤机从而实现对采煤机的远程控制。

(3)智能刮板输送机

为了有效地运煤,需要检测刮板输送机的直线度;作为采煤机的支撑,需要有一定的平整度;与支架之间的相互作用和相对位置也要实时检测和控制。为了防止上窜下滑,需要研究刮板输送机的自身定位。这些功能的实现有赖于智能刮板输送机的研制。

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