固体智能充填关键装备工况位态表征及自主识别调控方法
张强1
崔鹏飞1
张吉雄1
张昊1
常天骄1
杨军辉2
1.中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州2211162.冀中能源股份有限公司邢东矿,河北邢台 054000
摘要：固体充填开采技术最显著的特征是依靠机械夯实保障充填体的致密性,存在工作量大、自动化程度低、采充工序分散等特点,制约了固体充填开采技术的规模化推广应用,迫切需要向固体智能充填方向升级改造.基于固体智能充填技术研究现状的系统总结,明确其实现智能化的基础是充填液压支架等关键装备工况位态的精准表征及自主识别调控;通过构建以感知、识别为核心的固体智能充填工序流程,比较各表征方法的优缺点及适用条件,提出了基于MDH运动学建模的固体智能充填关键装备工况位态精准表征方法;通过采用理论实践结合、建模仿真并行的研究手段,针对充填液压支架、多孔底卸式输送机和机构干涉的工况位态进行界定,给出了各装备非正常工况的判别函数,揭示了各装备非正常工况的解调路径;并以河北邢东矿固体智能充填工作面建设为工程背景进行应用与验证,结果表明:相比非固体智能充填,在一个完整工序循环时间内,单组充填装备工况位态自主识别调控时间减少10 mins,充填效率提高40％以上,研究结果大大提高了固体充填开采的智能化程度及充填效率,为完善固体智能充填体系提供理论及技术依据.固体充填装备具有多种型号,各型号的结构、尺寸及机构间的相互配合关系均有所差异,本文所建立的工况位态表征及自主识别调控方法在应用到具体型号的固体充填装备时,需要对相关的模型结构参数进行对应调整.
关键词：固体智能充填位态表征自主感知工况判别路径解调
分类号：TD822(矿山开采)TD823.7(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(52174134)中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2021GJZPY12)
论文发表日期：2022-12-28
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( 4237-4249 )
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