薄煤层无人工作面采煤机关键技术及实现方法.pdf

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1、·3O·煤矿机电2012年第5期薄煤层无人工作面采煤机关键技术及实现方法孙永锋，王亮，党景锋(西安煤矿机械有限公司，陕西西安710032)摘要：解决薄煤层机械化开采问题，把工人从繁重体力劳动和危险环境中解脱出来，根本出路在于机械设备的高度自动化、智能化。从实际应用出发，基于远程监控和记忆截割技术，阐述薄煤层无人工作面采煤机的关键技术及实现方法。关键词：滚筒采煤机；远程监控；记忆截割；自动化中图分类号：TIM21．61文献标识码：A文章编号：1001—0874{2012)05—0030—03KeyTechnologyandImplementationMethodofUnmannedThinS

2、eamShearerFaceSUNng，WANGLiang，DANGJing-reng(Xi’anCoalMiningMachineryCo．，Ltd．，Xi’an710032，China)Abstract：High—levelautomationandintelligenceofmachineryistheessentialwaytosolvetheproblemofmechanizedminingofthincoalseam，andtoliberatetheworkersfromheavylaborandharshenvironment．Fromthepracticalapplicat

3、ion，basedontheremotemonitoringandmemorizedcuttingtechnologies，illustratesthekeytechnicalissuesandtheirimplementationofunmanned(orlessmanned)shearerforthincoalseam．Keywords：shearer；remotemonitoring；memorizedcutting；automation通讯方式不能适应薄煤层无人工作面采煤机的需0引言要。美国JOY公司和德国Eickhoff公司采煤机采用我国薄煤层可采储量丰富，而且煤质较好。近的电力

4、载波技术，通讯数据量少，载波设备体积过年来对薄煤层的开采力度逐渐加大，但机械化开采大；薄煤层采煤机电控箱体积小，无法满足传输数据程度还比较低，产量低，事故多，作业环境恶劣，安全量大的要求。无线通讯方式可以传输音频和视频，隐患很大。无人工作面采煤机将是发展薄煤层采煤但薄煤层空间狭小，支架吸收电磁波较多，传输可靠技术的必然需求。性有待提高。而且控制芯线的传输方式，易受干扰及断线影响。1问题的提出因此，应该试验与探索，采用抗干扰性强、可靠研究开发薄煤层无人工作面采煤机，要在已有性和实时性高的CAN总线与外围设备通信。为进薄煤层采煤机成熟机型基础上，采用下列关键技术：一步增强抗干扰能力，提高可靠性

5、和实时性，将采煤机与工作面巷道监控设备之间双向高速通讯技CAN总线的波特率设定为500kbit／s，在电控箱内术；精确测定采煤机在工作面上位置的技术；基于记将电信号转换为光信号，通过铠装光纤传输到工作忆截割的采煤机自动牵引和调高技术，包括精确测面巷道控制室，进而与远程监控设备实现双向高速定采煤机机身姿态和摇臂高度的技术。通讯2采煤机与工作面巷道监控设备之间双向高速通3精确测定采煤机在工作面上的位置讯技术研发简单实用的采煤机自主定位系统是实现无采煤机与工作面巷道监控设备目前普遍采用的人工作面的突破。2012年第5期煤矿机电·31·无链牵引采煤机行走于工作面输送机上，两者r为滚筒半径。有刚性连

6、系，而输送机相对于工作面的位置是确定5基于记忆截割的自动牵引和调高技术的。准确测量采煤机行走轮转动圈数，就可确定采煤机在工作面上的准确位置。为此，两台多圈绝对目前煤岩界面直接识别技术尚不成熟，记忆截值轴编码器分别装在采煤机左、右牵引部的某级传割作为煤岩界面间接识别技术发展较为迅速。但一动轴上，编码器与控制器采用CANBUS通信。控制般只能在工作面直线段进行自动记忆截割，在机头器调用行走位移计算模块，根据公式S=n÷(PX和机尾，则需要人工干预。薄煤层采煤机滚筒装煤。)XC和S=n2÷(PX2)×C，计算采煤机在输送效果普遍欠佳，一般需要增加机头机尾清扫浮煤的机上的行走位移S和5：。式中，凡

7、、n为左、右行工序。经现场调试，将薄煤层采煤机工艺流程归纳走编码器实时输出的旋转圈数；P、P，为左、右行走为14个步骤(图2)，设计出能根据预先设定的参数编码器的单圈分辨率；i、i为牵引部安装编码器的和学习数据自动斜切进刀、割三角煤和自动清扫浮轴到行走轮的减速比；C为行走轮计算周长。同时煤的记忆截割程序。程序能设定端头进刀或中间进计算‘s，与S可以相互校正，对采煤机位置进行精刀，能根据需要设定清煤次数和清煤距离等，人机界