一種薄煤層無人工作面自動移架約束模型的構建方法
2023-05-08 01:26:26 1
一種薄煤層無人工作面自動移架約束模型的構建方法
【專利摘要】一種薄煤層無人工作面自動移架約束模型的構建方法，屬於煤礦移架模型的構建方法。以薄煤層無人工作面液壓支架與其它機採設備之間的約束關係為基礎，構建採煤機和液壓支架之間的運行約束模型；在採煤機沿無人工作面往返牽引割煤時，支架上紅外接收器接收採煤機上紅外發射器發出的紅外線，並以接收到紅外線的一架支架為定點，控制前滾筒前方的支架收起護幫板，避免前滾筒截割護幫板，控制後滾筒之後的十架支架推溜十分之一行程，使刮板輸送機按一定曲線彎曲，完成整個推溜行程的支架執行降移升動作，實現支架與採煤機位移和牽引方向之間的相互約束關係。對改進液壓支架的自動化控制的設計、改善其使用性能、提高設備的可靠性和壽命，具有重要意義。
【專利說明】一種薄煤層無人工作面自動移架約束模型的構建方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煤礦移架模型的構建方法，具體是一種薄煤層無人工作面自動移架約束模型的構建方法。
【背景技術】
[0002]經過多年的開採，我國不少地區礦井的中厚和厚煤層的儲量已接近枯竭，而對於薄煤層(厚度< 1.3m)的開採，長期由於經濟技術和安全等原因而處於緩慢發展的狀態。我國煤炭儲量中薄煤層的可採儲量約為61.5億t，佔全國煤炭總可採儲量的19%左右，然而據不完全統計，我國薄煤層的年產量只佔全國煤炭總產量的10.4%左右，產量與儲量的比例嚴重失調。
[0003]無人工作面採煤技術是解決煤炭行業安全生產和可持續發展的重要途徑，特別是對於我國長期發展緩慢甚至處於停滯狀態的難採薄煤層的開採，將具有重要戰略意義。無人工作面主要機採設備包括矮機身採煤機、刮板輸送機和液壓支架，採煤機沿工作面往返牽引割煤，並將落煤裝入刮板輸送機中，刮板輸送機將落煤運出工作面，再通過轉載機和可伸縮帶式輸送機將煤運出，液壓支架完成支護工作面頂板和將機採設備沿走向推進的功能。雖然三種機採設備是相互獨立、分開控制的，但是，在運行中是相互制約、相互協調的，運行中存在著約束關係。在採煤過程中，機採設備必須按照這種約束關係運行，才能正常協調的工作，充分發揮設備的生產能力。否則，設備之間將發生幹涉，出現諸如採煤機截割頂梁，支護不及時等現象。工作面的頂底板條件、採煤機結構尺寸和液壓支架結構等，直接影響機採設備之間的約束關係。
[0004]本
【發明內容】
[0005]技術問題:為了克服現有薄煤層無人工作面液壓支架與其它機採設備之間的約束關係技術的不足，本發明的目的是要提供一種思路簡單、運算合理和自動化程度高，生產效益、安全性和可靠性好，可實現液壓支架與其它機採設備之間約束關係的一種薄煤層無人工作面自動移架約束模型的構建方法。
[0006]技術方案:本發明的目的通過如下技術方案實現:以薄煤層無人工作面液壓支架與其它機採設備之間的約束關係為基礎，構建採煤機和液壓支架之間的運行約束模型；在採煤機沿無人工作面往返牽引割煤時，支架上紅外接收器接收採煤機上紅外發射器發出的紅外線，並以接收到紅外線的一架支架為定點，控制前滾筒前方的支架收起護幫板，避免前滾筒截割護幫板，及控制後滾筒之後的十架支架推溜十分之一行程，使後滾筒之後十架支架寬度範圍內的刮板輸送機按照距離後滾筒由遠及近順序向前推進，形成彎曲段，完成整個推溜行程的支架執行降移升動作，從而實現支架與採煤機的位移和牽引方向之間的相互約束關係；構建方法具體步驟如下:
[0007]a、將無人工作面內液壓支架從左至右進行順序編號:1，2，3...，N ;矮機身採煤機沿無人工作面往返牽引割煤時，液壓支架上紅外線接收器接收矮機身採煤機上紅外線發射器發出的紅外線，以接收到紅外線的一架液壓支架為定點，用K表示工作面左端與定點之間按支架架數計算的距離，即
【權利要求】
1.一種薄煤層無人工作面自動移架約束模型的構建方法，其特徵是:以薄煤層無人工作面液壓支架與其它機採設備之間的約束關係為基礎，構建採煤機和液壓支架之間的運行約束模型；在採煤機沿無人工作面往返牽引割煤時，支架上紅外接收器接收採煤機上紅外發射器發出的紅外線，並以接收到紅外線的一架支架為定點，控制前滾筒前方的支架收起護幫板，避免前滾筒截割護幫板，及控制後滾筒之後的十架支架推溜十分之一行程，使後滾筒之後十架支架寬度範圍內的刮板輸送機按照距離後滾筒由遠及近順序向前推進，形成彎曲段，完成整個推溜行程的支架執行降移升動作，從而實現支架與採煤機的位移和牽引方向之間的相互約束關係；構建方法具體步驟如下: a、將無人工作面內液壓支架從左至右進行順序編號:1，2，3...，N;矮機身採煤機沿無人工作面往返牽引割煤時，液壓支架上紅外線接收器接收矮機身採煤機上紅外線發射器發出的紅外線，以接收到紅外線的一架液壓支架為定點，用K表示工作面左端與定點之間按支架架數計算的距離，即l = int(，)；式中K為不大於(X(l/1)的最大整數；X(I表示工作面左端與定點之間距離；1為支架間距；b、將定點到矮機身採煤機前滾筒的水平投影距離L1換算為按支架架數計算的取整數Λ K1，即
【文檔編號】E21C41/18GK103758523SQ201310750592
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】方新秋, 謝小平, 薛廣哲, 梁敏富, 劉曉寧 申請人:中國礦業大學