一種薄煤層無人工作面自動(dòng)移架約束模型的構(gòu)建方法
【專利摘要】一種薄煤層無人工作面自動(dòng)移架約束模型的構(gòu)建方法，屬于煤礦移架模型的構(gòu)建方法。以薄煤層無人工作面液壓支架與其它機(jī)采設(shè)備之間的約束關(guān)系為基礎(chǔ)，構(gòu)建采煤機(jī)和液壓支架之間的運(yùn)行約束模型；在采煤機(jī)沿?zé)o人工作面往返牽引割煤時(shí)，支架上紅外接收器接收采煤機(jī)上紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外線，并以接收到紅外線的一架支架為定點(diǎn)，控制前滾筒前方的支架收起護(hù)幫板，避免前滾筒截割護(hù)幫板，控制后滾筒之后的十架支架推溜十分之一行程，使刮板輸送機(jī)按一定曲線彎曲，完成整個(gè)推溜行程的支架執(zhí)行降移升動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)支架與采煤機(jī)位移和牽引方向之間的相互約束關(guān)系。對(duì)改進(jìn)液壓支架的自動(dòng)化控制的設(shè)計(jì)、改善其使用性能、提高設(shè)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(dòng)移架約束模型的構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦移架模型的構(gòu)建方法，具體是一種薄煤層無人工作面自動(dòng)移架約束模型的構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002]經(jīng)過多年的開采，我國(guó)不少地區(qū)礦井的中厚和厚煤層的儲(chǔ)量已接近枯竭，而對(duì)于薄煤層(厚度< 1.3m)的開采，長(zhǎng)期由于經(jīng)濟(jì)技術(shù)和安全等原因而處于緩慢發(fā)展的狀態(tài)。我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量中薄煤層的可采儲(chǔ)量約為61.5億t，占全國(guó)煤炭總可采儲(chǔ)量的19%左右，然而據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)薄煤層的年產(chǎn)量只占全國(guó)煤炭總產(chǎn)量的10.4%左右，產(chǎn)量與儲(chǔ)量的比例嚴(yán)重失調(diào)。
[0003]無人工作面采煤技術(shù)是解決煤炭行業(yè)安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，特別是對(duì)于我國(guó)長(zhǎng)期發(fā)展緩慢甚至處于停滯狀態(tài)的難采薄煤層的開采，將具有重要戰(zhàn)略意義。無人工作面主要機(jī)采設(shè)備包括矮機(jī)身采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架，采煤機(jī)沿工作面往返牽引割煤，并將落煤裝入刮板輸送機(jī)中，刮板輸送機(jī)將落煤運(yùn)出工作面，再通過轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮帶式輸送機(jī)將煤運(yùn)出，液壓支架完成支護(hù)工作面頂板和將機(jī)采設(shè)備沿走向推進(jìn)的功能。雖然三種機(jī)采設(shè)備是相互獨(dú)立、分開控制的，但是，在運(yùn)行中是相互制約、相互協(xié)調(diào)的，運(yùn)行中存在著約束關(guān)系。在采煤過程中，機(jī)采設(shè)備必須按照這種約束關(guān)系運(yùn)行，才能正常協(xié)調(diào)的工作，充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)能力。否則，設(shè)備之間將發(fā)生干涉，出現(xiàn)諸如采煤機(jī)截割頂梁，支護(hù)不及時(shí)等現(xiàn)象。工作面的頂?shù)装鍡l件、采煤機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸和液壓支架結(jié)構(gòu)等，直接影響機(jī)采設(shè)備之間的約束關(guān)系。
[0004]本
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]技術(shù)問題:為了克服現(xiàn)有薄煤層無人工作面液壓支架與其它機(jī)采設(shè)備之間的約束關(guān)系技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是要提供一種思路簡(jiǎn)單、運(yùn)算合理和自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效益、安全性和可靠性好，可實(shí)現(xiàn)液壓支架與其它機(jī)采設(shè)備之間約束關(guān)系的一種薄煤層無人工作面自動(dòng)移架約束模型的構(gòu)建方法。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):以薄煤層無人工作面液壓支架與其它機(jī)采設(shè)備之間的約束關(guān)系為基礎(chǔ)，構(gòu)建采煤機(jī)和液壓支架之間的運(yùn)行約束模型；在采煤機(jī)沿?zé)o人工作面往返牽引割煤時(shí)，支架上紅外接收器接收采煤機(jī)上紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外線，并以接收到紅外線的一架支架為定點(diǎn)，控制前滾筒前方的支架收起護(hù)幫板，避免前滾筒截割護(hù)幫板，及控制后滾筒之后的十架支架推溜十分之一行程，使后滾筒之后十架支架寬度范圍內(nèi)的刮板輸送機(jī)按照距離后滾筒由遠(yuǎn)及近順序向前推進(jìn)，形成彎曲段，完成整個(gè)推溜行程的支架執(zhí)行降移升動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)支架與采煤機(jī)的位移和牽引方向之間的相互約束關(guān)系；構(gòu)建方法具體步驟如下:
[0007]a、將無人工作面內(nèi)液壓支架從左至右進(jìn)行順序編號(hào):1，2，3...，N ;矮機(jī)身采煤機(jī)沿?zé)o人工作面往返牽引割煤時(shí)，液壓支架上紅外線接收器接收矮機(jī)身采煤機(jī)上紅外線發(fā)射器發(fā)出的紅外線，以接收到紅外線的一架液壓支架為定點(diǎn)，用K表示工作面左端與定點(diǎn)之間按支架架數(shù)計(jì)算的距離，即
【權(quán)利要求】
1.一種薄煤層無人工作面自動(dòng)移架約束模型的構(gòu)建方法，其特征是:以薄煤層無人工作面液壓支架與其它機(jī)采設(shè)備之間的約束關(guān)系為基礎(chǔ)，構(gòu)建采煤機(jī)和液壓支架之間的運(yùn)行約束模型；在采煤機(jī)沿?zé)o人工作面往返牽引割煤時(shí)，支架上紅外接收器接收采煤機(jī)上紅外發(fā)射器發(fā)出的紅外線，并以接收到紅外線的一架支架為定點(diǎn)，控制前滾筒前方的支架收起護(hù)幫板，避免前滾筒截割護(hù)幫板，及控制后滾筒之后的十架支架推溜十分之一行程，使后滾筒之后十架支架寬度范圍內(nèi)的刮板輸送機(jī)按照距離后滾筒由遠(yuǎn)及近順序向前推進(jìn)，形成彎曲段，完成整個(gè)推溜行程的支架執(zhí)行降移升動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)支架與采煤機(jī)的位移和牽引方向之間的相互約束關(guān)系；構(gòu)建方法具體步驟如下: a、將無人工作面內(nèi)液壓支架從左至右進(jìn)行順序編號(hào):1，2，3...，N;矮機(jī)身采煤機(jī)沿?zé)o人工作面往返牽引割煤時(shí)，液壓支架上紅外線接收器接收矮機(jī)身采煤機(jī)上紅外線發(fā)射器發(fā)出的紅外線，以接收到紅外線的一架液壓支架為定點(diǎn)，用K表示工作面左端與定點(diǎn)之間按支架架數(shù)計(jì)算的距離，即l = int(，)；式中K為不大于(X(l/1)的最大整數(shù)；X(I表示工作面左端與定點(diǎn)之間距離；1為支架間距；b、將定點(diǎn)到矮機(jī)身采煤機(jī)前滾筒的水平投影距離L1換算為按支架架數(shù)計(jì)算的取整數(shù)Λ K1，即
【文檔編號(hào)】E21C41/18GK103758523SQ201310750592
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】方新秋, 謝小平, 薛廣哲, 梁敏富, 劉曉寧 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)