[發明專利]基于電流監測的綜采工作面采煤機自動調高控制方法

有效

• 申請號: 201610701470.X
• 申請日: 2016-08-22
• 公開（公告）號: CN106089202B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 毛清華;馬宏偉;張旭輝;南源桐;董剛;杜昱陽;姚闖
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21C35/24
• 分類號: E21C35/24;E21C25/06
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于煤礦開采技術領域，尤其是涉及一種基于電流監測的綜采工作面采煤機自動調高控制方法。

背景技術

現有技術領域中，綜采工作面采煤機控制大多采用人工現場控制的方式，由于現場工作環境惡劣復雜，現場操作人員常常不能及時了解采煤機的運行工況，因而對采煤機的控制有一定的滯后性和不準確性。目前，較為成熟的綜采工作面監控系統大多只能做到對井下工況進行監視，無法進行實時控制，更無法針對不同工況做出判斷和給出一定的控制策略。綜采工作面全稱為綜合機械化回采工作面，是指以擁有液壓支架、大功率刮板輸送機、雙滾筒采煤機等機械的回采工作面。綜采工作面開采過程中，采煤機截割高度的控制(簡稱采煤機調高)至關重要，截割高度控制不當，采煤機將會截割到頂底板或斷層，造成采煤機損壞、故障或安全事故。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于電流監測的綜采工作面采煤機自動調高控制方法，其方法步驟簡單、設計合理且實現簡便、使用效果好，能自動實時對采煤機調高進行準確控制。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于電流監測的綜采工作面采煤機自動調高控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、采煤機開采工況監控系統搭建：對待開采煤層進行開采之前，先搭建采煤機開采工況監控系統；

所述采煤機開采工況監控系統包括聲音強度檢測裝置、安裝在采煤機上的下位監控裝置和布設在上位監控室內的上位監控機，所述聲音強度檢測裝置包括多個沿工作面長度方向由左至右布設的聲音強度檢測單元，多個所述聲音強度檢測單元均布設在工作面支架上，所述下位監控裝置與上位監控機進行雙向通信；

所述采煤機為雙滾筒采煤機，所述雙滾筒采煤機包括采煤機機身、兩個分別安裝在所述采煤機機身左右兩側的截割部、兩個分別安裝在所述采煤機機身左右兩側的行走機構和兩個分別對兩個所述行走機構進行牽引的牽引部；兩個所述截割滾筒分別為上截割滾筒和位于所述上截割滾筒下方的下截割滾筒；每個所述截割部均包括鉸接在所述采煤機機身上的搖臂、安裝在所述搖臂前端的截割滾筒和對所述截割滾筒進行驅動的截割電機，所述截割電機與所述截割滾筒進行傳動連接；每個所述牽引部均包括一個牽引電機，所述牽引電機與其所牽引的行走機構進行傳動連接；

所述下位監控裝置包括對所述采煤機的位置進行實時檢測的采煤機位置檢測單元、兩個分別對兩個所述截割電機的工作電流進行實時檢測的截割電流檢測單元、兩個分別對兩個所述牽引電機的工作電流進行實時檢測的牽引電流檢測單元以及安裝在所述采煤機機身內的電氣控制系統和搖臂調高液壓系統，所述電氣控制系統包括控制器，所述搖臂調高液壓系統由控制器進行控制且其與控制器連接，所述控制器與上位監控機進行雙向通信；所述采煤機位置檢測單元、兩個所述截割電流檢測單元和兩個所述牽引電流檢測單元均與控制器連接，多個所述聲音強度檢測單元均與控制器進行通信；兩個所述截割電流檢測單元分別為對所述上截割滾筒的截割電機的工作電流進行實時檢測的上滾筒截割電流檢測單元和對所述下截割滾筒的截割電機的工作電流進行實時檢測的下滾筒截割電流檢測單元；

步驟二、采煤機自動調高控制：采用所述采煤機沿工作面推進方向由后向前對所述待開采煤層進行開采；

對所述待開采煤層的任一個工作面進行開采過程中，均采用所述采煤機沿工作面長度方向由后向前對當前工作面進行開采；采用所述采煤機對當前工作面的任一個開采位置進行開采時，均采用步驟一中所述采煤機開采工況監控系統進行采煤機自動調高控制，過程如下：

步驟201、采煤機截割電流、牽引電流與聲音強度信息檢測及同步上傳：采用兩個所述截割電流檢測單元分別對當前開采位置開采過程中兩個所述截割電機的工作電流進行實時檢測，并采用牽引電流檢測單元對當前工作面開采過程中牽引工作電機的工作電流進行實時檢測，并通過控制器將所檢測的電流值均同步傳送至上位監控機；同時，采用聲音強度檢測裝置對當前工作面開采過程中的聲音強度進行實時檢測，并通過控制器將所檢測的聲音強度值均同步傳送至上位監控機；

所述牽引工作電機為兩個所述牽引電機中牽引所述采煤機沿當前工作面的長度方向由后向前移動的牽引電機；

步驟202、截割工況診斷：采用上位監控機對當前開采位置所述采煤機的截割工況進行診斷，過程如下：

步驟2021、截割電流分析及截割狀態判斷：調用截割電流比較模塊，對步驟201中兩個所述截割電流檢測單元所檢測的電流值分別進行分析，并根據分析結果對兩個所述截割滾筒的截割狀態分別進行判斷；