[发明专利]三软两大倾斜中厚煤层综合机械化采煤自动控制系统

说明书

本发明公开了一种三软两大倾斜中厚煤层综合机械化采煤自动控制系统，包括采煤机控制系统、供电系统、支架电液控系统、运输机控制系统、泵站控制系统、工作面视频系统以及集控中心，采煤机控制系统、供电系统、支架电液控系统、运输机控制系统、泵站控制系统和工作面视频系统分别与集控中心通讯连接。本发明利用自动控制、传感器、计算机、设备工况监测及故障诊断、电液控制、集中控制等多种自动化技术，通过现场总线与巷道控制中心联网，构成与刮板输送机、皮带输送机、采煤机、泵站等井下设备的联动功能，实现整个三软两大中厚煤层综采工作面的综合自动化采煤，有效提高煤炭资源开采效率，保障煤矿安全、减少用工、降低工人劳动强度。

技术领域

本发明涉及煤矿自动化装备技术领域，尤其涉及一种三软两大倾斜中厚煤层综合机械化采煤自动控制系统。

背景技术

近年来煤炭行业已经大面积推广机械化、自动化并逐步向无人化的智能控制开采方向发展，煤炭企业开始启动自动化控制开采系统，达到减人提效目标。受能源结构调整和经济减速影响，煤炭行业景气度持续下滑，减人提效将成为各大企业的工作重点。受钢铁煤炭行业化解过剩产能和脱困发展工作部际联席会议委托，中国煤炭工业协会结合行业发展实际，研究制定并由国家发改委公布了煤炭先进产能评价依据(暂行)。《煤炭先进产能评价依据(暂行)》明确要求未来的先进产能标准：(1)煤矿综合机械化采煤比例达到100％；(2)井工煤矿综合单产不低于20万t/(个.月)；(3)井工煤矿原煤生产人员效率不低于13t/工或全员效率不低于2000t/年。

2018年以来，国内自动化、智能化采煤技术与应用出现蓬勃发展之势。国家重点研发计划项目《煤矿智能开采安全技术与装备研发》稳步推进；国家重点研发计划项目《千万吨级特厚煤层智能化综放开采关键技术及示范》立项并启动，两个相关示范工作面相继进入联合试运转并有序推进；中国中煤能源集团有限公司成立中煤装备研究院(下设智能化开采技术研究所)，中煤能源集团批复山西中煤华晋能源有限责任公司《综采放顶煤智能化开采技术研究》项目实施方案，开始进行智能综放技术研究；GB/T 51272-2018《煤炭工业智能化矿井设计标准》自9月1日起正式实施；智慧矿山物联网开放平台研发成功并应用；贵州发耳、贵州众一、神东榆家梁等薄煤层智能综采工作面相继投入生产；神东8.8m超大采高综采工作面顺利投产，山东能源枣矿集团付村煤矿6m大采高综采工作面顺利投产，黄陵二号煤矿416大采高智能综采工作面顺利回采完毕并进入418大采高智能综采工作面；我国建成145个智能化采煤工作面；同煤集团同忻矿“千万吨级综放工作面关键技术及示范工程”项目荣获中国煤炭工业协会科学技术一等奖；神华宁煤矿区开始大规模应用LASC技术，兖矿集团北斗天地等单位开始研制基于国产惯性导航系统的综采工作面自动找直技术；煤炭信息研究院组建“煤矿机器人协同推进中心”，专门协调推进煤矿机器人研发应用，服务煤矿安全基础建设和煤矿本质安全水平提升；国家煤监局公布《煤矿机器人重点研发目录》，第一次明确提出，聚焦关键岗位、危险岗位，重点研发应用掘进、采煤、运输、安控和救援五大类、38种煤矿机器人；随着国家对智能化开采的重视，各大煤矿集团进入智能化综采应用的高潮。

煤炭企业为了降低生产成本并实现矿井的高产高效和安全稳定，就必须提高综采工作面的自动化水平。实现综采工作面自动化控制，使一系列的采煤过程自动完成，可减少工作面作业人员数量，降低劳动强度，提供高质量工作环境，而更加完善稳定的自动化控制系统在保证高产高效的同时降低了生产成本，也是提高市场核心竞争力的重要手段，另一方面实现无人或少人化综采工作面也从根本上解决了煤矿事故频发人员伤亡的现状，提高了采煤过程的安全保障水平。

因此，发展自动化综采，是煤矿企业减人提效、保障安全的主要方向。目前，国内“三软两大”(即顶板软、底板软、煤壁软、围岩膨胀率大、围岩位移量大)中厚煤层综采面的综采过程自动化程度低，传统的综采工作面控制系统无法匹配三软两大中厚煤层综采工作面的控制环境，因此，如何实现对三软两大中厚煤层综采工作面采煤机械的自动控制是目前亟待解决的问题。

发明内容