采煤機自適應變速截割控制研究.pdf

1、滾筒采煤機是機械化采煤的主要設備，也是實現(xiàn)集約化采煤的重要技術裝備，廣泛應用于不同地質條件下的煤炭開采。但是當前采煤機仍存在著諸多問題：其智能化程度低、尚未實現(xiàn)單機自動化控制；僅對其牽引速度進行控制而不調節(jié)滾筒轉速，在整個綜采工作面上因煤層硬度等變化使得采煤機在生產(chǎn)過程中不能保證較高的截割性能，如塊煤率較低并產(chǎn)生較多粉塵，既影響了原煤的使用范圍和經(jīng)濟價值也產(chǎn)生較大的健康和安全隱患。因此，實現(xiàn)采煤機的自適應控制以及進一步提高采煤機在整個綜

2、采面的截割效能成為當前采掘技術與裝備的研究熱點。
　　本研究主要內容包括：⑴闡述了現(xiàn)有電牽引滾筒采煤機的構造、工作原理以及工作特性，分析了采煤機截割部、牽引部的負載及運動學關系；以某300kW電牽引采煤機為對象，利用Matlab/Simulink軟件建立了包括牽引部、截割部以及相關控制系統(tǒng)的采煤機仿真模型。⑵從理論分析以及仿真與實驗數(shù)據(jù)驗證兩方面獲得了煤層截割阻抗與采煤機截割電機定子電流的關系，結合小波包分解技術進行了特征參數(shù)的處

3、理；基于神經(jīng)網(wǎng)絡對煤層截割阻抗范圍進行了識別，為采煤機自適應控制奠定基礎。⑶對適合于滾筒采煤機開采的中硬煤層和硬煤層進行了截割阻抗范圍的劃分；以高塊煤率和低截割比能耗同時兼顧生產(chǎn)率的綜合較優(yōu)為目標，以采煤機截割功率等為約束條件，利用基于模擬退火的粒子群算法進行了采煤機截割參數(shù)的優(yōu)化，得到了優(yōu)化后的采煤機牽引速度和滾筒轉速，比較分析了不同工況下的截割運動參數(shù)調節(jié)策略對截割性能的影響；在此基礎上，提出采煤機的自適應變速截割的整機控制策略，實