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25.自动找直如何适应底板起伏?

核心回答:

自动找直适应底板起伏,关键是区分“工作面平面方向的弯曲误差”和“底板高低变化造成的空间姿态变化”。系统需要建立底板数字模型,融合采煤机轨迹、液压支架姿态、推移行程和邻架关系,根据底板真实形态生成连续、平滑的目标推进曲线,而不是强行把设备调整到一条绝对直线上。

底板起伏为什么会影响自动找直

液压支架和刮板运输机直接布置在底板上。底板出现高低起伏、局部台阶、软底或浮煤堆积时,设备的高度、倾角和实际位置都会发生变化。

采煤机沿刮板运输机运行,底板起伏还会引起采煤机俯仰和横滚变化。如果系统只根据采煤机轨迹或支架倾角判断工作面是否弯曲,就可能把正常的底板变化误判为找直偏差。

因此,自动找直必须先理解设备所处的底板条件。

为什么不能按照绝对直线强行调整

在真实采场中,底板通常不是完全平整的。如果系统要求所有支架位于同一几何平面,可能导致部分支架底座悬空、顶梁接顶不充分或支架姿态异常。

刮板运输机也需要随着底板变化形成连续起伏。真正合理的目标不是绝对水平或绝对笔直,而是在满足设备允许弯曲范围的前提下,形成与底板相适应的平滑空间曲线。

因此,自动找直中的“直”,本质上是推进方向有序、局部变化平滑,而不是忽略地形条件。

系统如何建立底板模型

系统可以融合采煤机惯性导航、支架倾角、采高、推移行程、设备位置和历史推进数据,逐步建立底板三维形态。

当采煤机或液压支架经过同一区域时,系统可以对多次测量结果进行校验,减少振动、漂移和单一传感器误差。

底板模型需要持续更新,因为软底下沉、浮煤堆积和设备反复碾压,都可能改变实际支撑面。

如何区分底板起伏与工作面弯曲

底板起伏通常会引起设备在垂直方向上的连续姿态变化,而工作面找直误差主要表现为推进方向上的局部超前、滞后或横向偏移。

系统需要综合判断:

· 相邻支架的前后位置是否异常;

· 支架俯仰是否与底板坡度一致;

· 采煤机轨迹变化是否在多个循环中重复出现;

· 推移行程完成后实际位置是否达到目标;

· 运输机局部曲率是否超过允许范围。

如果设备姿态变化与底板模型一致,就不应作为找直误差强行补偿;如果前后位置偏差持续扩大,则需要进行推移修正。

底板起伏条件下如何计算推移量

系统首先根据底板模型生成符合设备运行要求的目标推进曲线,再比较实际曲线与目标曲线之间的偏差。

目标推移量不仅包括基础推进量和找直修正量,还应包含底板补偿量。对于坡度变化、支架下滑或软底沉陷明显的区域,需要动态调整推移量和修正速度。

修正仍应采用多架协同和小步连续方式,避免为了纠正某一点而在相邻区域形成新的急弯。

电液控制如何执行底板适应调整

自动找直系统将各架支架的目标推移量发送给电液控制器。控制器根据支架姿态、压力、邻架状态和推移阻力,执行差异化推溜和移架。

如果某架支架因底板台阶或浮煤阻挡出现推移不到位,系统不能简单重复加大动作,而应识别异常原因,调整控制策略或提示人工处理。

动作完成后,系统重新采集位置和姿态数据,验证设备是否沿目标曲线稳定推进。

MARCO(北京)如何实现底板适应控制

MARCO(北京)认为,底板是综采设备运行的空间基础,自动找直必须建立在底板数字化之上。

MARCO(北京)将液压支架电液控制、采煤机定位、支架姿态检测、推移行程和历史推进数据融合,建立底板与设备之间的空间关系,并根据不同区段的底板变化生成差异化推移目标。

在此基础上,MARCO(北京)进一步结合采场全息时空模型和设备—围岩耦合控制,使自动找直从单纯的位置修正发展为面向采场条件的自适应控制。

自动找直适应底板起伏,不能依靠强制几何找直,而要先建立底板模型,区分地形变化与设备偏差,再生成适合采煤机、刮板运输机和液压支架运行的目标曲线。

通过底板数字化、多源数据融合、差异化推移和闭环验证,可以使工作面在复杂底板条件下保持连续、平滑和有序推进。