中厚煤层联合采煤机组控制技术

1、中厚煤层联合采煤机组控制技术一、联合采机组及其控制系统组成1. 联合采煤机组定义。联合采煤机组即通过控制、通信、电 子、软件技术的应用，将采煤机、运输机、支护设备有机结合成 一个整体，使各设备有序协调工作，从而达到少人化、高效、安 全的目的。2. 联合采煤机组控制系统组成。控制系统由顺槽集控装置、 组合开关、采煤机机载控制系统、支架电液控制系统、语音闭锁 系统等组成， 以顺槽集控装置为核心， 通过通信网络将采煤机机 载控制系统、支架电液控制系统、刮板机控制系统、泵站控制系 统、视频监控、语音等子系统有机结合在一起，协调各系统之间 数据传递，实现在顺槽集控装置和地面调度指挥中心对综采工作 面设备

2、的远程监控以及各种数据的实时显示， 并根据采煤工艺实 现三机联动、设备及人身安全保护、故障诊断及声光报警功能。二、控制系统主要功能及实现1. 顺槽三机集中控制。 在顺槽监控中心实现对工作面刮板输 送机、转载机、破碎机集中自动化控制。2. 液压支架跟机自动化。液压支架跟机自动化功能是以煤 机位置、煤机速度、煤机运行方向等信息为依据，根据工作面的 割煤方式和作业规程， 在煤机位置的前、 后 N 架距离内液压支架 自动地执行相应设定的动作。3. 矿压监测及来压预测。 顶板管理的科学水平直接关系到煤 炭生产的产量、 效率和安全状况。 直接顶和老顶运动及矿压显现 随采场推进而变化的。 本系统上位机软件通

3、过实时监测支架载荷 等信息及工作面的推进长度， 通过压力监控法来预报顶板来压步 距和强度，为实现科学地组织工作面生产，达到提高生产效率、 保护顶板安全提供信息。（1）支架立柱压力实时监测。支架立柱初撑力是反映支护 质量的重要指标， 直接反映支架对顶板控制的效果， 支架的立柱 压力间接反映顶板的压力。 上位机软件通过柱状图形式将支架立 柱压力显示。（2）支架立柱初撑力的保障。支架立柱自动补压功能，支 柱在支撑中如因某种原因发生压力降落， 当压力降至某一设定值 时，系统会自动执行升柱，补压到设定的初撑压力，并可执行多 次，保证支护质量。支架立柱初撑力按照式（）设定：（3）支架立柱工作特性，即支架立

4、柱压力与时间关系曲线； 支架立柱压力与时间的关系反映了其工作特性， 关系曲线中各类 型的百分比可以分析顶板压力的大小和支架对顶板的适应性。（4）顶板压力分布动态监测。根据实时采集的支架立柱压 力信息， 绘制沿工作面长方向的顶板压力分布曲线， 及时掌握顶 板压力变化的实际状况。 通过实时监测支架载荷等信息及工作面 的推进长度，对顶板来压步距和强度进行预报，指导安全生产。4. 综采工作面视频监控。 综采工作面视频监控系统主要完成 对整个工作面的全景实时拍摄， 供工作面设备远程操作及地面调 度室了解工作面状况提供视频信息。三、待解决问题及建议 国内支架电液控制系统的跟机自动化技术取得了很大进步， 成

5、果应用逐日增加，但多数跟机自动化开采项目仍然是形象工 程，真正投入实际生产使用的项目并不多见。 跟机自动化技术进 一步推广尚存在一些关键性问题需要解决：（1）煤机装煤及底板控制效果。煤机装煤及底板控制效果 是保障液压支架推移、 拉架效果的前提条件， 硬帮浮煤过多导致 支架推移不到位，底板出现大的台阶起伏给移架带来较大的困 难，甚至无法移架。（2）刮板运输机推移精度。刮板运输机推移精度的外界影 响因素很多，顶、底板地质条件对其的影响尤其突出。顶、底板 条件不好时，严重影响刮板机的推移、拉架功能的实现，精度更 无法保障。（3）工作面自动排齐。工作面液压支架底座排齐是保证工 作面刮板运输机、液压支架在工作面方向上处于直线的前提条 件，是开采工作持续进行的必要条件， 同时避免因弯曲度过大导 致设备的损坏。综采工作面自动化水平的发展方向、终极目标是工作面无 人。由于综采工作面的地址条件复杂，设备数量繁多，实现工作面无人