(一)基本原理
攻克“三机”及其配套设备动作时序规划、“三机”联动控制模型和策略等关键技术,在研发薄煤层刮板运输机控制系统和薄煤层液压支架电液控制系统的基础上,研究三机协同控制技术和系统,通过实时提取并综合分析薄煤层综采工作面采煤机、液压支架及刮板输送机等三机及其配套设备运行的参数,实现三机运行控制参数的自适应调整和匹配,达到“三机”协同控制,最终实现薄煤层综采的自动化和无人化作业。
(二)关键技术描述
采用工作面“三机”协同控制技术开发的工作面数字集控系统将井下工作面设备(采煤机、刮板机、液压支架等)以及相关辅助设备的工况数据实时传输到同一监控平台内,
通过在顺槽安放的井下主机对设备进行集成显示及远程协同控制。
集控系统具备设备参数显示、远程控制、故障信息报警等功能,所有数据汇总至同一平台内,使工作面设备有机的结合在一起,同时通过矿井工业以太环网实现信息传输, 能够在地面完成数据显示、分析及远程监控,具备视频图像全景拼接显示和 3DVR 虚拟现实功能,提高综采工作面生产效率。
(三)工艺流程
综采工作面生产工艺过程,主要包括割煤、运煤、支护和处理采空区 4 个工序。其中,采煤机的进刀方式以及液压支架的支护方式不同是导致采煤工艺不同的主要因素。
主要技术指标
● 采煤机、电液控支架、刮板机的远程“三机”协同控制
● 实现刮板机、破碎机、转载机、皮带机等机电装备的工作面输送装备的远程集
控
● 工作面视频图像全景拼接显示和图像跟随采煤机位置自动切换显示
● 基于三维虚拟现实数字化平台(3DVR)实现采煤机、液压支架、刮板输送机的
地面远程监控
● 分析设备运行数据,实现设备自动保护功能,减少故障发生频率,降低生产成
本
● 系统能够检测采区环境变化,当出现危险情况时能够自动停止设备工作,保障
人员安全
● 工作面集控系统能够统计设备运行时间,为设备检修提供可靠依据,同时能够分析设备开机率及 停机率,并确定设备停机原因,保证系统安全可靠运行