[发明专利]一种煤矿综采工作面无人值守作业的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿井下液压支架电液控制领域，特别是通过端头控制器的集中控制功能来实现的一种煤矿综采工作面无人值守作业的控制方法，以达到煤矿井下的自动化开采。

背景技术

随着煤炭工业的飞速发展，高产高效综采工作面自动化生产是我国煤矿的发展方向。液压支架电液控制技术是实现综采工作面自动化采煤的关键技术，是提高煤炭开采效率、保证井下安全生产的重要途径。端头控制器作为控制核心远程集中控制各间架控制器以达到控制相应液压支架协调工作的目的。这种控制方式可以配合行进中的采煤机和刮板输送机，进行追击拉架，实现工作面无人值守，提高煤矿井下开采效率和自动化水平。

目前，我国综采工作面液压支架电液控制技术虽然已取得很大进步，但主要集中在液压支架控制器的研究上，在液压支架自动化控制方面没有进行过深入的研究。目前使用的液压支架电业控制系统普遍存在通信抗干扰能力差、自动化控制效果差、安全性不高以及开采效率低等问题。因此，在煤矿井下没有得到推广使用，更不能满足高产高效综采工作面的生产要求。也正是由于此，严重制约着我国高产高效综采工作面的发展和普及，成为限制我国煤炭工业发展的瓶颈。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种煤矿综采工作面无人值守作业的控制方法，通过端头控制器的集中控制功能来实现，依据工作面采煤机的作业位置，通过控制各间架控制器，指挥对应液压支架协调动作，实现工作面的无人值守自动化生产。

本发明提供的技术方案是：一种煤矿综采工作面无人值守作业的控制方法，其特征在于：是基于端头控制器的集中控制功能来实现的，端头控制器采用双RS485总线通讯模式，其中一条总线用于巡检工作面液压支架的工作状态参数，并实时传递给中央防爆计算机，为实现工作面远程状态监测提供可靠稳定的判断依据和数据保障；另一条总线用于集中控制，通过巡检液压支架的状态参数来确定采煤机的运行位置，进而通过总线向间架控制器发送控制命令，控制液压支架动作，配合行进中的采煤机进行自动化作业；并且端头控制器通过控制支架推镏形成弯曲段来协助采煤机实现斜切进刀和三角煤截割工艺。

端头控制器通过其中一条总线巡检工作面液压支架的工作状态参数时，先向间架控制器发送巡检液压支架运行参数的命令，执行接收运行参数程序，接收完一架液压支架的参数后，再向下一架发送巡检命令，进而依次巡检整个工作面所有液压支架的状态参数；巡检完毕以后，通过判断开关量中表示采煤机位置的标志位是否为1，来确定采煤机的实时位置；然后，以采煤机所对应的液压支架号为中心，前后各取若干架为巡检范围，进行下一轮巡检，循环进行这个过程，并将巡检回来的状态参数传递给中央防爆计算机。

本发明的优点在于：本发明实现工作面的无人值守自动化生产，整个过程不需要人工干预，不需要输入参数，自动化程度高，通讯稳定可靠，可提高开采效率，保障安全生产，降低劳动强度。此外，本发明适用范围广，适用于双立柱大采高液压支架、四立柱液压支架、全截深双向采煤工艺和半截深双向采煤工艺，对实现整个综采工作面的自动化控制，提高工作面采煤效率，保障生产安全具有重要的现实意义。

附图说明

图1是本发明所述方法的系统结构图；

图2是本发明所述方法的采煤机运行方向判断方法图；

图3是本发明所述方法的采煤机中间区段运行集中控制液压支架动作流程图；

图4是本发明所述方法的采煤机斜切进刀时集中控制液压支架动作流程图；

图5是本发明所述方法的采煤机割三角煤时集中控制液压支架动作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明不仅局限于此。

如图1所示，现有技术中，无人值守工作面液压支架电液控制系统包括中央控制系统和支架控制系统。支架控制系统是整个液压支架电液控制系统的基本单元，主要由间架控制器和各钟传感器构成，负责采集和上传液压支架状态参数和采煤机位置信号，就地控制相应的液压支架；其中，间架控制器可以实现对液压支架的邻架控制，同时集成了红外信号接收装置，连接了压力传感器和位移传感器，可以采集液压支架的立柱压力、推镏位移等状态参数，是液压支架电液控制系统的基本单元。中央控制系统是电液控制系统的中心环节，主要由端头控制器和中央防爆计算机构成，能够与地面控制计算机和液压支架间架控制器相连接实现网络化自动控制；其中，端头控制器是整个系统进行通讯和控制的中心环节，与间架制器之间采用双总线RS485通讯模式和MODBUS通讯协议。