煤炭学报

作者：廉自生, 袁祥, 高飞, 廖瑶瑶, 郭永昌, 赵瑞豪,

关键词：液压支架, 承载状态感知, 动作过程感知, 数字化感知元件, 无线感知网络,

在智能化综采工作面，液压支架的智能化技术对顶板及煤壁的安全控制、三机的协调运行及工作面的循环推进起着关键保障作用。 针对煤矿智能化开采的技术现状及发展趋势，分析了液压支架与围岩的耦合状态、液压支架动作过程、支架与刮板输送机的协同控制、护帮板与煤壁耦合状态等感知功能需求，提出了相应的感知方法及传感元件的布置方案。 在分析感知需求的基础上，提出了液压支架感知元件的结构框架及数字化感知网络架构。 感知元件具有自供电数字化信号无线传输功能、架内无线传感网络采用 ZigBee 通信方式，所有无线感知信号通过信息接收装置进行存储、处理，然后通过 RS485 总线与支架控制器通讯，架间信息传输采用工业以太网。 支架的各个动作采用闭环控制。 实现全面感知液压支架的位置、姿态、工作阻力、载荷分布、液压控制回路关键参数等信息。 依据这些信息，结合矿压理论及支架与围岩耦合机理，可以实时掌握顶板状态、来压规律以及来压过程支架与围岩的耦合特性;利用数字化感控网络，液压支架各个动作的控制回路可以实现开关式闭环控制，可以为液压支架对围岩的自适应调节、推溜拉架的平直度控制、跟机移架自适应控制以及综采装备物联网的构建等智能化水平的进一步提升提供必要的信息支撑。

来源：2020年第6期

《煤炭学报》期刊编辑部

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