[实用新型]一种基于神经网络的综采工作面自动化放煤系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种综采工作面放煤系统，尤其是一种基于神经网络的综采工作面自动化放煤系统。

背景技术

放顶煤综采方法在厚及特厚煤层开采中已经得到广泛的应用，但放顶煤综采方法由于一直采用人工放煤，因此存在明显弊端：放煤时机完全由人工凭经验掌握，不仅效率低，而且顶煤往往无法充分放出，造成煤炭资源的巨大浪费；同时，还可能由于顶板冒落而造成人员伤亡，放煤过程中产生的大量粉尘、瓦斯也对工作人员的身体健康构成严重威胁。

基于上述原因，越来越多的放顶煤综采工作面安装了一种基于电液控制的自动放煤系统，取代了人工放煤，实现了放煤自动化。但经实践检验，这种自动化放煤方法也存在明显弊端：首先，对煤层厚度变化适应性较差，当煤层出现起伏或厚度发生较大变化时，容易出现丢煤或由于超放导致放出矸石的现象；其次，对于各个支架具体顶板顶煤情况把握性差，不能针对其中差异实时调整放煤时机和放煤时间等。

综上所述，目前还没有一种可以适应煤层厚度变化和不同支架顶煤顶板情况差异的自动化放煤系统。

实用新型内容

为解决目前综采工作面自动化放顶煤方法对于煤层厚度变化和不同支架顶煤顶板条件变化适应性差的技术问题，本实用新型提供了一种基于神经网络的综采工作面自动化放煤系统。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于神经网络的综采工作面自动化放煤系统，包括神经网络处理器，电液控制系统和若干个液压支架压力监测装置；所述神经网络处理器经过接收所述液压支架压力监测装置传来的数据信号，形成指令信号，传输给所述电液控制系统；所述电液控制系统在接收到所述神经网络处理器传来或人工发出的指令信号后，控制综采工作面液压支架的放煤口的开启和关闭；所述液压支架压力监测装置安装于所述综采工作面液压支架上，用于实时监测所述液压支架所承受顶煤的压力状态，并实时将监测数据传输给所述神经网络处理器。

在上述基于神经网络的综采工作面自动化放煤系统中，所述液压支架压力监测装置包括若干个应力传感器。

在上述基于神经网络的综采工作面自动化放煤系统中，所述应力传感器包括所述综采工作面液压支架的前立柱应力传感器、后立柱应力传感器和平衡千斤顶应力传感器，用于分别监测前柱放煤循环压力变化量P1、后立柱放煤循环压力变化量P2、平衡千斤顶上腔放煤循环压力变化量P3、平衡千斤顶下腔放煤循环压力变化量P4、支架前后立柱放煤循环结束时压力比值P5和平衡千斤顶上下腔放煤循环结束时压力比值P6。

本实用新型的系统与现有技术相比具有以下优点：

①本实用新型提供的一种基于神经网络的综采工作面自动化放煤系统，由于采用神经网络处理器并结合电液控制系统对综采工作面放煤进程进行控制，可以获得较为准确的顶煤放出率预测结果，因此，本实用新型能够在实现放煤自动化的同时，解决了因困难地质条件、特殊煤岩特性等复杂煤层赋存条件下，顶煤放出率无法通过经典方法计算获得的技术难题。

②本实用新型提供的一种基于神经网络的综采工作面自动化放煤系统，由于采用神经网络处理器，可以针对每一个放煤循环，每一个液压支架进行差异化控制，能够较大程度的消除顶煤厚度变化影响，同时完全不需要考虑不同液压支架顶煤顶板条件差异影响，因此，本实用新型对综采工作面的适应性更高，应用范围更广。

③本实用新型提供的一种基于神经网络的综采工作面自动化放煤系统，由于应力传感器监测的是前立柱、后立柱和平衡千斤顶的压力特征值为前柱放煤循环压力变化量P1、后立柱放煤循环压力变化量P2、平衡千斤顶上腔放煤循环压力变化量P3、平衡千斤顶下腔放煤循环压力变化量P4、支架前后立柱放煤循环结束时压力比值P5、平衡千斤顶上下腔放煤循环结束时压力比值P6，这些指标值更能真实的反映顶煤放出率，更能进一步的提高神经网络模型训练效率和效果，降低对训练样本和检验样本的数量要求，能够有效减少放煤人工操作环节，更进一步提高综采工作面生产的自动化程度，因此，本实用新型能够有效提供综采工作面生产效率和资源回收率。

附图说明

为了使实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型基于神经网络的综采工作面自动化放煤系统结构示意图；

图2是采用本实用新型基于神经网络的综采工作面自动化放煤系统进行放煤的示意图。

图中标记为：1-神经网络处理器，2-电液控制系统，3-液压支架压力监测装置，4-液压支架，5-顶煤，41-前立柱，42-后立柱，43-平衡千斤顶，44-放煤口。

具体实施方式