科技成果-工作面“三機(jī)”協(xié)同控制技術(shù)

1、科技成果一一工作面“三機(jī)”協(xié)同控制技術(shù)適用范圍工作面“三機(jī)”協(xié)同控制技術(shù)適用于我國(guó)薄煤層及一般煤層的自 動(dòng)化、無(wú)人化開采。采用工作面“三機(jī)”協(xié)同控制技術(shù)及工作面綜合 智能管理及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，提高綜采工作面開采裝備技術(shù)水平，探索 綜采工作面的自動(dòng)化、無(wú)人化開采，改善井下作業(yè)環(huán)境，降低勞動(dòng)強(qiáng) 度，提高資源回收率與工人勞動(dòng)效率，實(shí)現(xiàn)安全高效開采。技術(shù)原理通過(guò)研究“三機(jī)”及其配套設(shè)備動(dòng)作時(shí)序規(guī)劃、“三機(jī)”聯(lián)動(dòng)控 制模型和策略等關(guān)鍵技術(shù)，并在研發(fā)薄煤層刮板運(yùn)輸機(jī)控制系統(tǒng)和薄 煤層液壓支架電液控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)時(shí)提取并綜合分析薄煤 層綜采工作面采煤機(jī)、液壓支架及刮板輸送機(jī)等三機(jī)及其配套設(shè)備運(yùn) 行的參

2、數(shù)，實(shí)現(xiàn)三機(jī)運(yùn)行控制參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整和匹配，達(dá)到“三機(jī)” 協(xié)同控制，最終實(shí)現(xiàn)薄煤層綜采的自動(dòng)化和無(wú)人化作業(yè)。關(guān)鍵技術(shù)采用工作面“三機(jī)”協(xié)同控制技術(shù)開發(fā)的工作面數(shù)字集控系統(tǒng)將 井下工作面設(shè)備（采煤機(jī)、刮板機(jī)、液壓支架等）以及相關(guān)輔助設(shè)備 的工況數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)酵槐O(jiān)控平臺(tái)內(nèi)，通過(guò)在順槽安放的井下主機(jī) 對(duì)設(shè)備進(jìn)行集成顯示及遠(yuǎn)程協(xié)同控制。集控系統(tǒng)具備設(shè)備參數(shù)顯示、遠(yuǎn)程控制、故障信息報(bào)警等功能， 所有數(shù)據(jù)匯總至同一平臺(tái)內(nèi)，使工作面設(shè)備有機(jī)的結(jié)合在一起，同時(shí) 通過(guò)礦井工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息傳輸，能夠在地面完成數(shù)據(jù)顯示、分析及遠(yuǎn)程監(jiān)控，具備視頻圖像全景拼接顯示和3DVR虛擬現(xiàn)實(shí)功能， 提高綜采工作面生產(chǎn)效率。

3、技術(shù)流程技術(shù)流程主要包括割煤、運(yùn)煤、支護(hù)和處理采空區(qū)4個(gè)工序。其 中，采煤機(jī)的進(jìn)刀方式以及液壓支架的支護(hù)方式不同是導(dǎo)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(shù)指標(biāo)（1）采煤機(jī)、電液控支架、刮板機(jī)的遠(yuǎn)程“三機(jī)”協(xié)同控制。（2）實(shí)現(xiàn)刮板機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、皮帶機(jī)等機(jī)電裝備的工作 面輸送裝備的遠(yuǎn)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(jī)位置自動(dòng) 切換顯示。（4）基于三維虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)字化平臺(tái)（3DVR）實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)、液壓 支架、刮板輸送機(jī)的地面遠(yuǎn)程監(jiān)控。（5）分析設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)保護(hù)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(cè)采區(qū)環(huán)境變化，當(dāng)出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)能夠自動(dòng) 停止設(shè)備工作，保障人員安全。（7）工作面集控系統(tǒng)能夠統(tǒng)計(jì)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間，為設(shè)備檢修提供 可靠依據(jù)，同時(shí)能夠分析設(shè)備開機(jī)率及停機(jī)率，并確定設(shè)備停機(jī)原因， 保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。典型案例采用此項(xiàng)技術(shù)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(qiáng)的可靠性、適應(yīng)性和先進(jìn)性。集 控系統(tǒng)具備設(shè)備參數(shù)顯示、遠(yuǎn)程控制、故障信息報(bào)警等功能，所有數(shù) 據(jù)匯總至同一平臺(tái)內(nèi)，使工作面設(shè)備有機(jī)的結(jié)合在一起，同時(shí)通過(guò)礦 井工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息傳