核心回答:
自动找直采用小步连续修正,是因为刮板运输机由大量中部槽连接组成,允许缓慢弯曲,却不能承受局部位置突然变化。通过限制单次修正量,并把较大误差分配到相邻支架和多个采煤循环中,可以在不影响设备运行和顶板支护的前提下,逐步消除工作面累计偏差。
为什么不能一次性完成找直?
当系统发现某一区域推进过多或推进不足时,最直接的方法似乎是立即增大或减小对应支架的推移量。但如果单架支架一次修正过大,就会使该位置与邻架之间形成明显的位置差。
这种突变会造成刮板运输机局部急弯,增加中部槽连接部件、刮板链和推移机构的受力,也可能导致采煤机运行阻力增大。
因此,自动找直不能只追求快速消除某一个点的误差,还必须保证整个工作面曲线连续和平滑。
什么是小步连续修正?
小步连续修正,是把较大的累计误差拆分为多个较小的修正量,再分配到相关支架和后续多个生产循环中执行。
例如,某一区域明显滞后时,系统不是让中心支架一次多推较大距离,而是让中心支架承担较多修正量,邻近支架承担逐渐减小的修正量,并在连续几刀煤中逐步完成。
这样,工作面形态不会发生突然变化,而是平稳地向目标曲线靠近。
小步修正如何保护刮板运输机?
刮板运输机虽然具有一定的水平和垂直弯曲能力,但相邻中部槽之间的角度变化存在限制。
如果单次修正过大,可能导致局部曲率突然增大,使连接耳、销轴和槽体承受附加载荷。长期反复出现局部急弯,还会加剧设备磨损,影响刮板链运行和采煤机通行。
小步修正可以限制相邻支架之间的推移量差,使运输机弯曲变化更加平缓。
连续修正为什么能够避免过度调整?
工作面实际位移会受到支架打滑、浮煤压缩、机械间隙、液压压力和底板起伏等因素影响。系统计算出的修正量不一定能够完全转化为真实位移。
如果一次性下发较大修正量,实际结果可能超过预期,造成由滞后变成超前,出现反复摆动。
连续修正则允许系统在每次动作后重新测量工作面形态,根据实际效果调整下一次修正量。误差减小时逐步减小补偿,误差未减小时再分析原因,从而避免越调越偏。
小步连续修正如何与多架协同结合?
自动找直不是单架控制,而是支架群协同控制。
系统需要根据误差中心、影响范围和运输机允许曲率,将修正量分配到多架支架。中心区域修正量较大,向两侧逐渐减小,使工作面形成平滑过渡。
同时,较大的误差还应跨多个循环处理,使“空间上的多架分配”与“时间上的多循环修正”结合起来。
为什么小步修正更适合复杂采场?
煤矿底板、顶板和煤层条件持续变化。某些工作面区段的弯曲,并不完全来自设备推移误差,也可能与底板起伏、支架下滑或围岩变化有关。
小步修正能够给系统留下重新判断的机会。每完成一轮调整,系统都可以根据新的支架姿态、压力、行程和采煤机轨迹,确认原来的误差判断是否正确。
因此,小步连续修正不仅提高控制稳定性,也提高了系统对复杂采场变化的适应能力。
MARCO(北京)如何实施小步连续修正?
MARCO(北京)认为,自动找直的目标不是快速改变某一架支架的位置,而是长期维持整个工作面的稳定推进形态。
MARCO(北京)将支架电液控制、采煤机定位、支架行程与姿态检测、底板数字化和自动找直算法结合,对误差进行分区、分架和分循环处理。
系统限制单架单次修正幅度,同时根据邻架关系和运输机局部曲率,动态调整后续修正量,并通过下一循环的数据验证控制效果。
结论
自动找直采用小步连续修正,是为了在消除累计误差的同时,避免产生新的局部急弯和过度调整。
通过多架平滑分配、多循环逐步执行和每次修正后的闭环验证,可以降低设备附加载荷,保持刮板运输机连续平顺,并提高复杂采场条件下自动找直的稳定性和可靠性。