科技成果-工作面“三機”協(xié)同控制技術

1、科技成果一一工作面“三機”協(xié)同控制技術適用范圍工作面“三機”協(xié)同控制技術適用于我國薄煤層及一般煤層的自 動化、無人化開采。采用工作面“三機”協(xié)同控制技術及工作面綜合 智能管理及遠程監(jiān)控技術，提高綜采工作面開采裝備技術水平，探索 綜采工作面的自動化、無人化開采，改善井下作業(yè)環(huán)境，降低勞動強 度，提高資源回收率與工人勞動效率，實現(xiàn)安全高效開采。技術原理通過研究“三機”及其配套設備動作時序規(guī)劃、“三機”聯(lián)動控 制模型和策略等關鍵技術，并在研發(fā)薄煤層刮板運輸機控制系統(tǒng)和薄 煤層液壓支架電液控制系統(tǒng)的基礎上，通過實時提取并綜合分析薄煤 層綜采工作面采煤機、液壓支架及刮板輸送機等三機及其配套設備運 行的參

2、數(shù)，實現(xiàn)三機運行控制參數(shù)的自適應調(diào)整和匹配，達到“三機” 協(xié)同控制，最終實現(xiàn)薄煤層綜采的自動化和無人化作業(yè)。關鍵技術采用工作面“三機”協(xié)同控制技術開發(fā)的工作面數(shù)字集控系統(tǒng)將 井下工作面設備（采煤機、刮板機、液壓支架等）以及相關輔助設備 的工況數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)酵槐O(jiān)控平臺內(nèi)，通過在順槽安放的井下主機 對設備進行集成顯示及遠程協(xié)同控制。集控系統(tǒng)具備設備參數(shù)顯示、遠程控制、故障信息報警等功能， 所有數(shù)據(jù)匯總至同一平臺內(nèi)，使工作面設備有機的結(jié)合在一起，同時 通過礦井工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)實現(xiàn)信息傳輸，能夠在地面完成數(shù)據(jù)顯示、分析及遠程監(jiān)控，具備視頻圖像全景拼接顯示和3DVR虛擬現(xiàn)實功能， 提高綜采工作面生產(chǎn)效率。

3、技術流程技術流程主要包括割煤、運煤、支護和處理采空區(qū)4個工序。其 中，采煤機的進刀方式以及液壓支架的支護方式不同是導致采煤工藝 不同的主要因素。視頻圖嵌全景拼接乳化液 系站支架母視頻圖嵌全景拼接乳化液 系站支架母工藝流程圖主要技術指標（1）采煤機、電液控支架、刮板機的遠程“三機”協(xié)同控制。（2）實現(xiàn)刮板機、破碎機、轉(zhuǎn)載機、皮帶機等機電裝備的工作 面輸送裝備的遠程集控。（3）工作面視頻圖像全景拼接顯示和圖像跟隨采煤機位置自動 切換顯示。（4）基于三維虛擬現(xiàn)實數(shù)字化平臺（3DVR）實現(xiàn)采煤機、液壓 支架、刮板輸送機的地面遠程監(jiān)控。（5）分析設備運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設備自動保護功能，減少故障發(fā) 生頻率，降低生產(chǎn)成本（6）系統(tǒng)能夠檢測采區(qū)環(huán)境變化，當出現(xiàn)危險情況時能夠自動 停止設備工作，保障人員安全。（7）工作面集控系統(tǒng)能夠統(tǒng)計設備運行時間，為設備檢修提供 可靠依據(jù)，同時能夠分析設備開機率及停機率，并確定設備停機原因， 保證系統(tǒng)安全可靠運行。典型案例采用此項技術開發(fā)的工作面集控系統(tǒng)已經(jīng)開始推廣試用，在邯鄲、 平煤等礦區(qū)試用情況較好，具有較強的可靠性、適應性和先進性。集 控系統(tǒng)具備設備參數(shù)顯示、遠程控制、故障信息報警等功能，所有數(shù) 據(jù)匯總至同一平臺內(nèi)，使工作面設備有機的結(jié)合在一起，同時通過礦 井工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)實現(xiàn)信息傳