基于支架结构运动学的放煤机构精准控制研究
王祖洸1
王伸2
李东印3
李化敏4
王文4
岳帅帅4
李东辉5
1.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000;河南理工大学医学院,河南 焦作 4540002.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 454000;河南理工大学地质资源与地质工程博士后流动站,河南 焦作 4540003.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000;煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 4540004.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 4540005.东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110819
摘要：放煤机构的精准控制是实现智能化、无人化放顶煤开采的重要基础,放煤机构与后部刮板输送机的空间关系及支架姿态对空间关系的影响规律是构建放顶煤支架控制模型的关键.以ZF17000/27.5/42D型低位放顶煤支架为研究对象,阐述了支架顶板和底板不同俯仰姿态下放煤机构与后部刮板输送机的空间关系;基于液压支架放煤机构开口度控制逻辑,搭建了支架姿态感知系统,提出了液压支架放煤机构末端运动学分析方法;建立了基于D-H矩阵的低位放顶煤液压支架放煤机构末端运动学模型,并据此构建了液压支架放煤机构开口度计算模型,平均计算误差仅为 1.71%,满足现场应用精度要求;提出了基于姿态反馈的支架放煤机构闭环控制方法,并将基于放煤机构开口度计算模型开发的放煤决策模型应用于现场.应用效果表明:自动放煤时各支架平均放煤时间的均方差仅为 0.13 min,较人工放煤方式整体放煤效率提高 20%～43.9%;顶煤采出率达 89%,后部刮板输送机负载更加均衡,过载率仅为0.73%.
关键词：综放开采智能化放煤机构运动学分析放煤支架控制支架姿态感知开口度控制
分类号：TD823.49(矿山开采)
资助基金：河南理工大学安全学科双一流创建国家级重点项目(AQ20240306)河南省科技攻关计划项目(242102320210)河南省重点研发专项项目(241111320800)河南理工大学博士基金资助项目(B2023-26)
论文发表日期：2024-09-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 28-40 )
英文信息