综合机械化固体充填采煤自动控制研究与应用

刘建功^1,2,3，毕锦明⁴，赵利涛^2,3，谢国强⁵

1. 冀中能源集团有限责任公司2. 河北煤炭科学研究院4. 冀中能源股份有限公司5. 冀中能源股份有限公司邢东矿

摘 要：为进一步提高充填采煤效率,保证固体充填质量的一致性,提出采用固体充填自动化技术,设计研发了固体充填自动化控制系统。给出了自动控制策略和方法,包括充填液压支架推力与密实充填率之间数学关系,充填体自由度对充填采煤工作的影响以及充填采煤的时空特性,深入剖析了自动化充填采煤与控制工作面顶板上覆岩层的运移规律。同时,系统中液压支架自动控制流程、传感器布控原理以及系统控制模式实现了现场工业应用。结果表明:充填效率和推进速度均提升49%左右,劳动强度和充填成本大幅下降,充填效果明显提高,有力推动了固体充填采煤的科学发展。

关键词：固体充填自动化;自动化控制系统;充填液压支架;自由度;充填效率;