[實用新型]一種基于神經網絡的綜采工作面自動化放煤系統

有效

• 申請號: 201420563894.0
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN204113324U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 范志忠;毛德兵;宋永斌;徐剛
• 申請（專利權）人: 天地科技股份有限公司
• 主分類號: E21D23/12
• 分類號: E21D23/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種綜采工作面放煤系統，尤其是一種基于神經網絡的綜采工作面自動化放煤系統。

背景技術

放頂煤綜采方法在厚及特厚煤層開采中已經得到廣泛的應用，但放頂煤綜采方法由于一直采用人工放煤，因此存在明顯弊端：放煤時機完全由人工憑經驗掌握，不僅效率低，而且頂煤往往無法充分放出，造成煤炭資源的巨大浪費；同時，還可能由于頂板冒落而造成人員傷亡，放煤過程中產生的大量粉塵、瓦斯也對工作人員的身體健康構成嚴重威脅。

基于上述原因，越來越多的放頂煤綜采工作面安裝了一種基于電液控制的自動放煤系統，取代了人工放煤，實現了放煤自動化。但經實踐檢驗，這種自動化放煤方法也存在明顯弊端：首先，對煤層厚度變化適應性較差，當煤層出現起伏或厚度發生較大變化時，容易出現丟煤或由于超放導致放出矸石的現象；其次，對于各個支架具體頂板頂煤情況把握性差，不能針對其中差異實時調整放煤時機和放煤時間等。

綜上所述，目前還沒有一種可以適應煤層厚度變化和不同支架頂煤頂板情況差異的自動化放煤系統。

實用新型內容

為解決目前綜采工作面自動化放頂煤方法對于煤層厚度變化和不同支架頂煤頂板條件變化適應性差的技術問題，本實用新型提供了一種基于神經網絡的綜采工作面自動化放煤系統。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種基于神經網絡的綜采工作面自動化放煤系統，包括神經網絡處理器，電液控制系統和若干個液壓支架壓力監測裝置；所述神經網絡處理器經過接收所述液壓支架壓力監測裝置傳來的數據信號，形成指令信號，傳輸給所述電液控制系統；所述電液控制系統在接收到所述神經網絡處理器傳來或人工發出的指令信號后，控制綜采工作面液壓支架的放煤口的開啟和關閉；所述液壓支架壓力監測裝置安裝于所述綜采工作面液壓支架上，用于實時監測所述液壓支架所承受頂煤的壓力狀態，并實時將監測數據傳輸給所述神經網絡處理器。

在上述基于神經網絡的綜采工作面自動化放煤系統中，所述液壓支架壓力監測裝置包括若干個應力傳感器。

在上述基于神經網絡的綜采工作面自動化放煤系統中，所述應力傳感器包括所述綜采工作面液壓支架的前立柱應力傳感器、后立柱應力傳感器和平衡千斤頂應力傳感器，用于分別監測前柱放煤循環壓力變化量P1、后立柱放煤循環壓力變化量P2、平衡千斤頂上腔放煤循環壓力變化量P3、平衡千斤頂下腔放煤循環壓力變化量P4、支架前后立柱放煤循環結束時壓力比值P5和平衡千斤頂上下腔放煤循環結束時壓力比值P6。

本實用新型的系統與現有技術相比具有以下優點：

①本實用新型提供的一種基于神經網絡的綜采工作面自動化放煤系統，由于采用神經網絡處理器并結合電液控制系統對綜采工作面放煤進程進行控制，可以獲得較為準確的頂煤放出率預測結果，因此，本實用新型能夠在實現放煤自動化的同時，解決了因困難地質條件、特殊煤巖特性等復雜煤層賦存條件下，頂煤放出率無法通過經典方法計算獲得的技術難題。

②本實用新型提供的一種基于神經網絡的綜采工作面自動化放煤系統，由于采用神經網絡處理器，可以針對每一個放煤循環，每一個液壓支架進行差異化控制，能夠較大程度的消除頂煤厚度變化影響，同時完全不需要考慮不同液壓支架頂煤頂板條件差異影響，因此，本實用新型對綜采工作面的適應性更高，應用范圍更廣。

③本實用新型提供的一種基于神經網絡的綜采工作面自動化放煤系統，由于應力傳感器監測的是前立柱、后立柱和平衡千斤頂的壓力特征值為前柱放煤循環壓力變化量P1、后立柱放煤循環壓力變化量P2、平衡千斤頂上腔放煤循環壓力變化量P3、平衡千斤頂下腔放煤循環壓力變化量P4、支架前后立柱放煤循環結束時壓力比值P5、平衡千斤頂上下腔放煤循環結束時壓力比值P6，這些指標值更能真實的反映頂煤放出率，更能進一步的提高神經網絡模型訓練效率和效果，降低對訓練樣本和檢驗樣本的數量要求，能夠有效減少放煤人工操作環節，更進一步提高綜采工作面生產的自動化程度，因此，本實用新型能夠有效提供綜采工作面生產效率和資源回收率。

附圖說明

為了使實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型基于神經網絡的綜采工作面自動化放煤系統結構示意圖；

圖2是采用本實用新型基于神經網絡的綜采工作面自動化放煤系統進行放煤的示意圖。

圖中標記為：1-神經網絡處理器，2-電液控制系統，3-液壓支架壓力監測裝置，4-液壓支架，5-頂煤，41-前立柱，42-后立柱，43-平衡千斤頂，44-放煤口。

具體實施方式