[发明专利]一种主动防护式自动跟机推溜系统性定量控制方法

说明书

一种主动防护式自动跟机推溜系统性定量控制方法，是在综合考虑采煤机、刮板输送机、液压支架和煤矿综采工艺和工作面复杂环境因素后，系统性设计的一套电液控制系统控制方法。本发明依据刮板输送机的机械结构尺寸特征计算出跟机推溜斜坡段最小支架数量，并根据开采工艺要求设计出斜坡段支架的实际数量和推溜停止值。本发明还针对现场采煤机位置的跳变以及工作面复杂情况，设计了安全保护和保障性控制方案。本发明设计实现了支架自动跟机的定量精准控制和推溜过程中刮板输送机安全的主动防护，从根本上决了跟机推溜数值精准量化问题和刮板输送机哑铃销保护问题。本发明适用于各种煤层厚度的自动化和智能化开采，具有普遍适用性。

技术领域

本发明涉及所有煤层厚度的采煤机或等高摇臂式采煤机工作面的液压支架自动跟机推溜控制方法，尤其是涉及刮板输送机结构保护功能的液压支架自动跟机推溜系统性定量控制方法。

背景技术

随着国家安全监管总局关于开展“机械化换人、自动化减人”科技强安专项行动的展开，煤矿综采工作面自动化项目越来越多，自动化水平和集成度也越来越高，更多的新技术和新概念不断引入综采工作面进行自动化开采和智能化开采。整个行业都在追求高端化和新技术的推广应用，却忽视了对现有设备自动化控制技术细节的完善，尤其是涉及到需要综合考虑多种设备工况的系统性控制技术方法，而这些特定的技术细节却直接关乎综采工作面自动化开采和智能化开采的效果和效率。

现有采用支架电液控制系统进行支架推溜的工作面，无论是手动成组推溜还是自动跟机推溜，均已支架电液控制系统中心，并没有综合考虑采煤机、刮板输送机、液压支架和综采工作面开采工艺和工作面的复杂地质环境，因而推溜控制方法整体简单粗暴，不利于保护机械设备，尤其不利于刮板输送机相关零部件的保护，存在严重的生产安全隐患，且影响自动化开采效果和开采效率。虽然一些电液控制系统设备厂家尝试做一些改进，但并未抓住问题的核心，因而并没有从根本上解决这一问题。

发明内容

针对现有电液控推溜问题，本发明以刮板输送机中部槽、过渡槽和机头尾部的机械结构尺寸以及相对运动机理为出发点，结合采煤机位置、参与自动跟机推溜的支架数量和支架位置、综采工作面开采工艺、工作面的复杂现场环境和电液控制系统自身执行的各种可能情况，通过完善的精准控制方法实现对液压支架自动跟机推溜的系统性定量控制。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：以刮板输送机中部槽、过渡槽和机头尾部的机械结构尺寸以及两节溜槽之间最大的水平旋转角度、斜坡段溜槽中心线弯曲曲线特征、斜坡段参与自动跟机推溜支架数量和所有跟机推溜的支架位置关系为计算基础，对每个自动跟机推溜支架推移千斤顶应该伸出的值进行量化并与支架位置进行关联，并结合采煤机位置信息、综采工作面开采工艺、工作面复杂地质环境和电液控制系统自身执行的各种可能情况，优化自动跟机推溜控制算法以加强该控制方法的适用性和鲁棒性，同时实现精准控制。

一种主动防护式自动跟机推溜系统性定量控制方法，包括以下步骤：

1)根据综采工作面的开采工艺要求和刮板输送机中部槽、过渡槽和机头尾部设计的机械结构和尺寸，确定符合满足采场要求且能最大程度降低刮板输送机疲劳强度的跟机推溜斜坡段支架总数量R，并根据单台跟机推溜支架的位置计算出每次自动跟机推溜的停止值，并将单台支架的每次推溜停止值通过参数或者固化程序写入电液控制系统相关设备。

2)采煤机后方第一个启动自动跟机推溜的支架与采煤机尾滚筒间隔为S个支架，作为自动跟机推溜的安全距离，以确保采煤机运行安全，采煤机左行和右行时可根据需要设置不同的推溜安全距离，以适应现场采煤机标定位置的调整。

3)当采煤机位置每向前移动一个支架号，采煤机后方设定范围的支架依次启动跟机推溜或分若干组启动跟机推溜（组间间隔时间可调）或一次性启动Q个支架自动跟机推溜，任意一台支架启动自动跟机推溜的触发信号为新的采煤机位置，且煤机位置的跳变量不能大于预先设定范围J（J为支架数或其他数值转换而来的支架数），|J|≥2架，J值在设定范围可调，当采煤机位置跳变量大于J时，则认为采煤机位置信息异常，取消自动跟机推溜，以保护设备安全，原则上Q≥R+J+1。