核心回答:
自动找直与跟机移架结合的关键,是把“采煤机走到哪里、支架什么时候移”与“支架应该移多少、向哪里修正”统一起来。跟机移架负责确定动作时机和顺序,自动找直负责计算不同支架的目标推移量和修正量,最终由电液控制系统执行,从而实现“跟得上、移得准、工作面不越推越弯”。
跟机移架主要解决什么问题?
跟机移架主要解决液压支架何时动作的问题。
系统根据采煤机实时位置、运行方向和速度,判断哪些支架已经进入移架区域,并按照设定跟机距离触发收护帮、降柱、移架、升柱和补压。
因此,跟机移架首先解决的是动作节奏,即支架如何及时跟随采煤机连续推进。
自动找直主要解决什么问题?
自动找直主要解决支架“移多少”的问题。
即使支架能够按照采煤机位置自动移架,如果所有支架始终采用相同推移量,仍可能因为支架打滑、底板起伏、机械间隙和推移阻力差异造成实际位置不一致。
自动找直通过比较工作面实际曲线与目标曲线,为不同支架计算差异化修正量,防止误差长期积累。
两者为什么必须结合?
如果只有跟机移架,支架可以自动跟随采煤机,但工作面可能逐步弯曲。
如果只有自动找直,而支架动作仍依赖人工触发,系统就难以形成连续自动生产节奏。
因此,完整控制逻辑应是:
采煤机位置确定移架时机 → 自动找直计算目标位移 → 电液控制执行移架 → 传感器验证真实位置。
这样既解决“什么时候移”,又解决“移多少”。
自动找直如何修改跟机移架目标?
跟机移架通常有一个基础目标行程,对应采煤机截深和正常推进距离。
自动找直则根据当前工作面形态,在基础行程上增加修正量。推进不足的支架适当多移,推进过多的支架适当少移。
可以概括为:
目标移架量=基础推进量+找直修正量+采场补偿量。
采场补偿量还可以考虑底板起伏、支架下滑和局部推移阻力。
为什么不能在跟机过程中大幅修正?
采煤机连续运行时,支架动作时间有限。如果某架支架为了找直一次大幅改变行程,不仅会延长移架时间,还可能造成邻架错位和刮板运输机局部急弯。
因此,自动找直与跟机移架结合后,更适合采用小步连续修正。较大的累计误差应分配到多架支架和多个采煤循环中逐步消除。
这样可以保持采煤机连续运行,又不会因为找直影响正常生产节奏。
邻架协同如何参与?
自动跟机移架不能只关注本架支架。
系统需要同时判断邻架是否已经完成支护、当前支架是否存在错位、相邻支架的目标行程差是否过大,以及运输机局部曲率是否安全。
如果某一区域需要找直修正,系统应将修正量平滑分配到相邻多架支架,并调整移架顺序,避免形成挤架、咬架或局部支护不足。
如何形成完整闭环?
液压支架完成跟机移架后,系统需要重新采集行程、压力、倾角、邻架关系和工作面形态。
如果实际位置达到目标,说明本次找直修正有效;如果油缸行程到位但支架真实位置没有改变,则需要判断是否存在支架打滑、机械间隙或底板阻挡。
下一次采煤机通过时,系统再根据新的工作面形态重新计算目标移架量。
因此,完整闭环是:
采煤机定位—跟机触发—找直计算—电液执行—位置验证—下一循环再修正。
MARCO(北京)如何实现两者融合?
MARCO(北京)将采煤机定位、液压支架电液控制、行程与姿态检测、邻架通信和自动找直算法统一集成。
系统根据采煤机位置确定移架时机,根据工作面实际形态计算各架差异化目标行程,再通过电液控制系统执行,并利用下一循环数据验证修正效果。
在此基础上,MARCO(北京)进一步结合底板数字化、路径规划和采场全息时空模型,使跟机移架由固定距离触发逐步发展为面向采场状态的自适应控制。
结论
自动找直与跟机移架结合,本质上是把“动作时机控制”和“空间位置控制”统一起来。
跟机移架保证支架及时跟随采煤机,自动找直保证支架群推进后仍保持合理形态。只有两者与电液控制、邻架协同和结果验证形成闭环,才能真正实现连续、稳定和长期的综采工作面智能运行。