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26.自动找直如何适应大倾角工作面?

核心回答:

在大倾角综采工作面,自动找直不仅要修正刮板运输机和液压支架的前后位置,还必须补偿设备沿倾斜方向下滑、支架姿态偏转和推移阻力不对称。系统需要把工作面倾角、支架姿态、下滑趋势和邻架关系纳入控制模型,通过分区、差异化和小步连续调整,保持设备群稳定有序推进。

大倾角为什么会增加找直难度

工作面倾角增大后,采煤机、刮板运输机和液压支架受到沿倾斜方向的重力分量作用,容易向下端滑移。

不同位置的支架受力、底板摩擦和顶板压力并不相同,因此下滑量也不一致。即使所有支架采用相同推移行程,仍可能出现上端滞后、下端超前、支架倾斜和运输机斜向弯曲。

因此,大倾角工作面的“找直”,实际上还包括防滑、防倒和姿态控制。

系统需要采集哪些数据

自动找直需要连续采集:

· 工作面整体倾角和局部坡度;

· 支架俯仰角、横滚角和倾斜方向;

· 推移油缸行程与液压压力;

· 邻架相对位置和错位程度;

· 采煤机运行轨迹;

· 刮板运输机整体形态;

· 支架及运输机下滑趋势;

· 底板起伏和软硬变化。

其中,倾角数据只能说明设备姿态,不能独立证明支架发生了位移。系统需要结合邻架位置、采煤机轨迹和历史数据,判断支架是正常随地形倾斜,还是正在持续下滑。

如何补偿设备下滑

系统首先建立倾斜坐标系,把工作面推进方向和倾斜方向分开计算。

对于持续向下端滑移的区域,系统需要在目标推移量中加入防滑补偿,使支架和运输机在推进过程中逐步修正横向偏移。上端与下端支架不能简单采用完全相同的控制参数,而应根据实际下滑量进行差异化调整。

如果仅根据前后方向进行找直,而忽略倾斜方向的位移,工作面可能在平面上越来越斜。

多架支架如何协同调整

大倾角条件下,单架支架一次大幅调整容易引起邻架挤压、咬架或局部失稳。

自动找直应把修正量分配到相邻多架支架,并根据工作面倾向确定动作顺序。系统需要限制邻架之间的推移量差和姿态差,避免多架支架同时失去有效支护。

对于较大的下滑偏差,应通过多个生产循环小步修正,使支架群和刮板运输机逐渐恢复平滑、有序的空间关系。

电液控制如何保证安全执行

电液控制系统在执行找直指令前,需要判断邻架支护、立柱压力、支架姿态和防滑装置状态。

如果某架支架倾斜过大、压力异常或与邻架发生挤压,系统应暂停自动调整,降低修正量或转入人工处理。动作完成后,还要重新测量支架姿态和工作面形态,确认下滑趋势是否减小。

由此形成“倾角感知—下滑判断—补偿计算—协同执行—结果验证”的闭环。

MARCO(北京)如何适应大倾角工作面

MARCO(北京)认为,大倾角自动找直不能只解决刮板运输机前后弯曲,还必须解决设备群沿倾斜方向的滑移和姿态稳定问题。

MARCO(北京)将液压支架电液控制、倾角与行程检测、采煤机定位、邻架通信、底板数字化和自动找直算法相结合,根据不同区段的倾角、受力和下滑趋势,动态计算各架支架的推移补偿量。

自动找直适应大倾角工作面的关键,是把找直、防滑、防倒和姿态控制统一起来。

通过建立倾斜坐标系、多源数据融合、差异化推移、多架协同及小步连续修正,可以减少支架和刮板运输机下滑,保持工作面整体形态稳定,为大倾角综采工作面的智能化运行提供基础。