煤炭学报

作者：张强, 刘勇, 张吉雄, 张昊, 殷伟, 王宏奇, 王云搏, 孙忠良, 时培涛, 魏连河,

关键词：固体智能充填, 自主夯实, 机构干涉, 自我调控, 调控方法,

自主夯实过程机构干涉自我调控是固体充填智能化的前提条件。基于机构干涉的基本概念,分析了地质条件、架型结构、充填系统布置与工艺参数和其他因素对机构干涉的影响。通过Pro/E 5.0软件构建了固体充填液压支架三维模型,采用运动仿真确定了机构干涉的典型位态,通过二维骨架模型建立了不同工况下夯实机构运动的轨迹方程,提出采用干涉临界范围、干涉几率等指标量化分析煤层厚度、倾角等不同因素对干涉状态的影响规律,结果显示:对于同一种架型,煤层倾角越小干涉临界范围越大,干涉几率越小;在相同的工况条件下,不同架型干涉临界范围及干涉几率差异明显,也即煤层倾角和架型结构的改变将大幅影响机构干涉的几率,是机构干涉的主要影响因素;充填系统布置及工艺参数等因素对机构干涉的影响相对较小。基于上述规律从工序执行前的适应地质条件变化、优化关键充填装备设计、合理选择充填系统布置方式及工艺参数和工序执行中装备智能感知干涉位态、智能调控决策方案、智能控制油缸动作6个方面提出了机构干涉调控方法,建立了机构干涉调控机制。智能充填工作面工程实践表明:未实施干涉调控前,固体智能充填液压支架在执行采充平行作业及自主夯实过程中频频发生卡顿,自动化开机率仅30%左右;采用干涉调控方法后开机率增长到72%,自主夯实过程卡顿明显减低,促进了固体智能充填技术的完善。

来源：2022年第3期

《煤炭学报》期刊编辑部

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