[發明專利]一種高瓦斯煤礦綜采工作面采煤機速度動態控制系統

有效

• 申請號: 201310192440.7
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103244120A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 牛劍峰;李重重
• 申請（專利權）人: 北京天地瑪珂電液控制系統有限公司
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24;E21D23/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種采煤機速度動態控制系統，尤其涉及一種用于煤礦高瓦斯井下綜采工作面的采煤機速度動態控制系統及其控制方法。

背景技術

煤礦高瓦斯礦井頻繁瓦斯爆炸等重大事故，其主要原因都是在煤礦處于瓦斯超限不安全的情況下繼續生產所致。采煤機在生產過程中破碎煤層，將瓦斯釋放到綜采工作面中。在一定的工作面中，采煤機的運轉速度越高，瓦斯釋放速度越快，綜采工作面積聚瓦斯的速度也越快。因此，為了保證工作面瓦斯濃度不超標，在工作面瓦斯濃度達到上限值時，就需要使采煤機停機，等待瓦斯的擴散和稀釋。這直接導致了高瓦斯礦井煤炭產量低等問題。

為了既能保證煤礦的安全生產，又能夠最大潛力的挖掘煤礦產能，依據工作面瓦斯濃度進行采煤機速度的自動調節，在確保安全的情況下，提高高瓦斯礦井的煤炭產量，對于我國高瓦斯礦井提高安全生產效率具有重要意義；對實現高瓦斯礦井綜采工作面實現自動化、無人化具有重要意義。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種高瓦斯煤礦綜采工作面采煤機速度依據瓦斯濃度自動調節的控制系統，綜采工作面的瓦斯是由采煤機割煤暴露出更多的煤層斷面，又由于來自工作面頂板壓力把瓦斯壓了出來，因此綜采工作面的瓦斯大小與采煤機給出的煤層表面積以及來自頂板的壓力有關，通過液壓支架電液控制系統可以把工作面的頂板壓力和瓦斯濃度值傳送到順槽的監控主機上，把壓力與采煤機速度相關，在工作面壓力較大的區域，降低采煤機的割煤速度；把瓦斯與采煤機速度相關，當瓦斯超出設置門限時，降低采煤機速度，或閉鎖采煤機，停止割煤，當瓦斯低于限定門限時，可以適當的提高采煤機的運行速度，提高煤炭生產產量。從而實現煤礦安全的自動化生產，最大限度的提高高瓦斯礦井的煤炭產量，但同時確保了煤礦的安全生產系數。

本發明的技術方案如下：

一種高瓦斯煤礦綜采工作面采煤機速度動態控制系統，包括采煤機、液壓支架、支架控制器、壓力傳感器、瓦斯檢測儀、信號轉換器和監控主機，其特征在于：所述綜采工作面包括多臺所述液壓支架，每臺所述液壓支架上都安裝一個所述支架控制器、壓力傳感器和瓦斯檢測儀，每臺支架上的所述支架控制器與本支架的所述壓力傳感器和瓦斯檢測儀電氣連接，所述壓力傳感器用來檢測工作面頂板壓力，所述瓦斯檢測儀用來檢測工作面瓦斯濃度，在所述綜采工作面端頭的液壓支架上安裝所述信號轉換器，各液壓支架的所述支架控制器連接所述信號轉換器并通過所述信號轉換器將所述工作面頂板壓力和所述工作面瓦斯濃度數據傳送到順槽的所述監控主機，所述監控主機根據所述工作面頂板壓力和所述工作面瓦斯濃度數據調節采煤機的速度。

優選在所述監控主機上設置頂板壓力上下限參數，當工作面頂板壓力大于參數上限時，降低采煤機的割煤速度；當工作面頂板壓力小于參數下限時，提高采煤機速度。

優選在所述監控主機上設置工作面瓦斯濃度上下限參數，當工作面瓦斯濃度超過參數上限時，將采煤機減速或閉鎖命令發送到采煤機上，實現采煤機的減速或閉鎖動作；當工作面瓦斯濃度小于參數下限時，將采煤機加速命令發送到采煤機上，實現采煤機的加速割煤動作。

本發明的優點在于：通過液壓支架電液控制系統獲取工作面頂板壓力、瓦斯濃度數據與采煤機控制系統進行關聯控制，實現了高瓦斯礦井的采煤機速度依據瓦斯濃度自動調節的控制系統，同時依據工作面頂板壓力的大小，可以在工作面頂板壓力不同區域采煤機采用不同的運行速度，以均衡的控制瓦斯涌出量。實現以瓦斯和頂板壓力為控制依據的采煤機動態自動控制系統。使用本方法，極大的提高了煤礦生產的安全系數，可以控制工作面瓦斯的總體濃度，最大限度的提高煤礦生產產量，同時提高了高瓦斯礦井的自動化生產水平。

附圖說明

附圖1為本發明所述高瓦斯煤礦綜采工作面采煤機依據瓦斯濃度自動調節割煤速度的自動化控制系統的連接示意圖。

附圖標記如下：

1-采煤機；2-液壓支架；3-支架控制器；4-壓力傳感器；5-瓦斯檢測儀；6-信號轉換器；7-監控主機。

具體實施方式

參見附圖1，其描述根據本發明所述高瓦斯煤礦綜采工作面采煤機依據瓦斯濃度自動調節割煤速度的自動化控制系統的連接圖。其帶有依據瓦斯濃度參數進行采煤機割煤速度的自動化控制功能，主要包括采煤機、液壓支架、支架控制器、壓力傳感器、瓦斯檢測儀、信號轉換器和監控主機。