长壁采煤机的“记忆截割”技术.pdf

水 力采煤 与管道 运输 第 4期 长壁采煤机的“ 记忆截割“ 技术 王丽魏金鑫 神 华篥 田神 东煤 炭生 产有 限公 司． 陕 西 神 木 7 l 9 3 1 5 [ 摘要] 自动化采煤工作面关键技术的研究是国家“ 十五” 期间的重点科技任务之 一 ， 也是神 东公 司 2 0 0 4年科 技攻关项 目。 本文介绍 了美国 J OY采煤机 的“ 记忆截 割” 自动化栗煤程序 。 [ 关键词] 采煤机 记忆截割 传感器 联劝系统 [ 中图分类号-] T D 4 2 1 ． 8 [ 文献标识码] B [ 文章编号3 1 0 0 6 0 8 9 8 2 0 0 4 0 4 0 0 3 2 0 2 l 引 言 充分采用现代计算机、 传感器和 自动控 制的科技成果， 开发机 电一体化的综合 自动 化采煤技术， 是当前煤矿开采领域的重要研 究方向。 自动化采煤工作面关键技术， 包括液压 支架电液控制技术、 刮板输送机直线推进技 术、 煤岩分界及采煤机 自动采煤技术、 设备工 况监测与故障诊断技术和顺槽集中控制技术 等五个主要方面。 可见， 综合 自动化采煤是一 项复杂的系统工程， 而采煤机 自动化采煤只 是其中的一个环节。在此， 以由美国引进的 J O Y采煤机为例， 介绍“ 记忆截割” 自动化采 煤技术。 2 “ 记忆截割” 方案概述 记忆截割系统是所有 J O Y采煤机的备 选系统。此系统改进现有 S I R S A 采煤机支 架联动 系统， 能够将不同的截割方法编程输 入到 J N A J O Y电气控制系统 中。 一旦这些 截割方法程序化并启用， 采煤机可在最少人 3 2 员参与的情况下完成自动采煤工作。 “ 记忆截割” 方案使用倾斜计 每个采煤 机摇臂上安装一个 ， 跟踪两个摇臂的高度， 并通过电控箱上的另外两个倾斜计来跟踪采 煤机纵向和横向倾斜坐标。 这些部件与 J NA 电气控制系统 一起， 不论在遇到纵向或横 向倾斜时， 都能使采煤机沿工作面正常行进 作业。 采煤机纵向和横向倾斜计的传感器能够 检测机器沿矿层表面的横向和纵向角度 ， 可 在1 5 。 ～一1 5 。 或者4 5 。 ～一1 5 。 工作。 摇臂 传感器可检测摇臂的角度 ， 其工作范围为 4 5 。 ～ 一 4 5 。 。 l 一左摇臂传感器 ； 2 一J N A显示器； 3 一右摇臂传感器； 4 一横向和纵向倾斜传感器 维普资讯 2 0 0 4年 1 2月 长壁采煤 机 的“ 记忆 截 割” 技术 第 4期 3 采煤机运行控制模式 采煤机控制有三种操作模式 手动、 自动 和学习模式 ， 其中， 自动控制模式也是运行的 智能化控制 。 当采煤机使用手动操作时， 则智能截割 关闭； 在 自动操作模式下， 智能截割将根据顺 序表所指令的摇臂控制模式 自动控制摇臂 ； 而处于学习模式时， 采煤机将学习一个步骤， 在自动开采模式时进行重复控制 。 4 摇臂控制模式 采煤机的摇臂控制有三种模式 ， 即手动 模式、 程序模式和重复模式。 选用不同的控制 模式 ， 能够在煤层和顶底板条件发生变化的 条件下， 适时调节摇臂高度， 保证采煤作业的 顺利进行。 1 手动模式 在手动模式 中， 操作人员通过手动操作 摇臂。 2 程序模式 程序模式设计只用于煤层为水平或坡度 不变处。 在自动截割时， 程序模式将控制摇臂 并将其定位于特定的高度。此高度为从滚筒 中心到滑靴处底板的高度， 垂直于当时横向 倾斜的平行线， 将此高度编入顺序表编辑屏 幕。 如果操作人员在此模式中手动调节摇臂， 当松开摇臂按钮时， 摇臂将 自动返回程序中 设定的高度。 3 重复模式 重复模式容许操作人员通过将工作面断 面输入记忆截割程序中， 从而在随后的过程 中进行重复。学习功能容许操作人员手工制 定所需断面和截割周期。 一旦制定了断面， 采 煤机设定为 自动 ， 重复模式将重复学习的截 割周期。 在学习功能中， 采煤机必须以重复模 式中要求的速度行走 ， 或者更快， 以保证精确 的重复周期。如果操作人员在此模式中手动 调节摇臂， 当松开摇臂按钮时， 摇臂将 自动返 回学习的高度 。 摇臂控制系统还具有在线学习功能和纵 向倾角变化补偿功能。 由于工作面发生变化， 人们可以重新设定断面参数． 并将其储存到 “ 记忆截割” 程序中去。倾角传感器随时测定 并储存顶板纵向倾角， 如 当前实际倾角与预 先储存倾角不一致时， 控制程序可进行计算 并对摇臂高度进行修正。 5 采煤机支架联动系统 采煤机支架联动系统 S I R S A 的作用是 建立采煤机、 机头装置和机头支架计算机间 的联系， 实现 自动推溜拉架。首先 ， 采煤机通 过牵引齿轮箱“ D” 齿轮旋转计数来跟踪其在 工作面的位置和运行方向， 并通过机头装置 将此信息传送至支架计算机 ， 从而适时 自动 推进支架和控制工作面运输机的正常运行。 目前 ， 在英国和澳大利亚等一些西方国 家 ， 已经采用了采煤机 自动化采煤技术。 这种 自动化采煤方法对煤层要求较高， 只适用于 煤层较为平缓、 采高比较固定的矿井。 神东公 司于 2 0 0 4年 5月 2日进行了初步记忆割煤 试验， 对采煤机位置、 左右滚筒位置记忆较为 准确， 但还存在着一定的问题 ， 现正与美 国 J O Y公司进一步探讨与试验 。我国神府矿区 煤炭赋存状况很好， 煤层平缓、 厚度均匀， 是 世界上采用综合自动化采煤技术进行煤炭开 采最理想的煤 田。 随着我国“ 自动化采煤工作 面关键技术的研究” 顺利开展 ， 这种先进高效 采煤方法在神府矿区将会得到广泛应用。 [ 作者简介] 王 两 1 9 7 0 一 ， 女 ， 神 华集 田神 东煤 炭生 产 有 限 公 司哈 拉 沟矿 工程师， 1 9 9 2年毕业 于阜新矿院采矿专业， 曾在 有 关杂志上 发表 过论 文三篇 。 [ 收槁日期] 2 0 0 4 0 9 0 6 3 3 维普资讯