[发明专利]一种极薄煤层综采工作面采煤机与支架防碰撞方法

说明书

本发明涉及极薄煤层综采工作面技术领域，公开了一种极薄煤层综采工作面采煤机与支架防碰撞方法，包括以下步骤：步骤1：确定采煤机位置及采煤机的行进方向；并根据采煤机位置及采煤机的行进方向，按照预设采集策略选取支架行程传感器，并由支架行程传感器采集得到数个支架的推溜行程值；步骤2：设置判定阈值；比对推溜行程值和判定阈值，若推溜行程值小于判定阈值，则进行第一防碰撞预警；若推溜行程值大于判定阈值，则进一步比对采煤机摇臂高度与支架高度，若支架高度小于采煤机摇臂高度，则进行第二防碰撞预警。本发明能够及时、准确地进行采煤机与支架的防碰撞预警，方法操作简单，与极薄煤层场景适配度较高。

技术领域

本发明涉及极薄煤层综采工作面技术领域，具体涉及一种极薄煤层综采工作面采煤机与支架防碰撞方法。

背景技术

随着科学技术发展，煤矿生产工艺也越来越机械化、自动化、智能化。这其中，在综采工作面上，采煤机、液压支架、运输机等是进行煤矿生产工作的主要设备；采煤机负责截割煤层，运输机负责运输煤流，液压支架负责支护，共同运作完成采煤工作。

但是，在采煤机运作过程中，采煤机沿运输机左右移动截割煤层，每次截割一刀煤，液压支架会向煤层方向移架跟进支护。而采煤机在行走过程中，或者液压支架在移动过程中，如果采煤机滚筒或者摇臂，与液压支架的顶梁、护帮等位置发生重合，则会发生采煤机与液压支架的干涉碰撞，导致设备损坏。且当采煤机运行过快时，若采煤机运行前方支架未及时收回，也会导致采煤机和支架发生碰撞，从而影响综采工作面作业效率和作业安全情况。因此，采煤机与液压支架之间的防碰撞研究是十分必要的。

现有的液压支架与采煤机的防碰撞方法，包括有：(1)利用激光测量顶梁与电缆槽的距离，判定顶梁是否与采煤机滚筒发生碰撞的方法；(2)利用高度传感器测量支架高度并与采煤机滚筒高度对比的方法；(3)利用雷达探测的采煤机摇臂到液压支架护帮板上首个探测点之间的距离，结合雷达的实际安装位置、摇臂的结构尺寸和截割滚筒的结构尺寸，利用几何关系计算得出截割滚筒与液压支架护帮板的实时间距，实时检测采煤机截割滚筒与液压支架护帮板之间的距离，从而避免采煤机截割滚筒与液压支架护帮板发生碰撞的方法等。

上述三类方法都能够完成采煤机与液压支架之间的防碰撞预警，但是此三类方案均存在问题，并不完善。其中，方案(1)中需要增设大量设备，方法运作复杂，需要较大安装空间，无法与极薄煤层场景适配，适用范围较小；方案(2)中缺少考虑支架的移架状态。而实际上支架的移架状态决定了支架和采煤机在沿工作面推进方向上的相对位置，即使支架高度比采煤机滚筒高度低，但是只要支架没有发生移架，支架和采煤机滚筒沿工作面推进方向上就不在同一个干涉区域内，不会发生碰撞；这使得方案(2)并不完全适用于综采工作面的采煤工艺；方案(3)中雷达运作会受到工作面环境因素(粉尘、水雾等)局限，影响探测距离准确度，预警准确度同样较差。

故而，目前亟需一种准确度更高，能够较好地与极薄煤层场景适配的防碰撞方法。

发明内容

本发明意在提供一种极薄煤层综采工作面采煤机与支架防碰撞方法，能够及时、准确地进行采煤机与支架的防碰撞预警，方法操作简单，与极薄煤层场景适配度较高。

本发明提供的基础方案为：一种极薄煤层综采工作面采煤机与支架防碰撞方法，包括以下步骤：

步骤1：确定采煤机位置及采煤机的行进方向；并根据采煤机位置及采煤机的行进方向，按照预设采集策略选取支架行程传感器，并由支架行程传感器采集得到数个支架的推溜行程值；选取的支架行程传感器为采煤机行进方向上的且与采煤机滚筒临近的支架行程传感器；

步骤2：设置判定阈值；比对推溜行程值和判定阈值，若推溜行程值小于判定阈值，则进行第一防碰撞预警；若推溜行程值大于判定阈值，则进一步比对采煤机摇臂高度与支架高度，若支架高度小于采煤机摇臂高度，则进行第二防碰撞预警。