目前针对综采工作面液压支架自动跟机问题的研究集中在基于外部环境变量来控制液压支架动作,在工作面长时间运行中无法保持很好的效果。考虑外部环境的变化最终会反映到液压系统中,提出以液压系统压力特性预测液压支架跟机动作时间。以陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司S1204工作面为工程背景,采用AMESim软件建立了单架液压系统模型和工作面液压系统模型,通过仿真分析得到移架和推溜同时动作时推移液压缸压力、行程等参数的动态变化规律,发现工作面液压支架自动跟机过程中推移液压缸进液口压力与拉架时间呈线性关系,说明可通过进液压力预测跟机动作时间。研发了工作面液压数据采集系统并安装于试验工作面,实时获取液压支架工作过程中推移液压缸进液口压力,并计算出对应的移架时间,得出二者具有强线性相关性,与仿真结果一致。采用线性

采煤是煤矿生产的核心环节,经过近年来煤矿装备高端化发展,尤其是智能化建设的大力推进,我国采煤工作面开采技术快速发展,液压支架自动跟机移架、采煤机记忆截割、工作面视频监控、综采自动化集中控制、智能化集成供液等技术在条件较好的工作面广泛应用,初步实现了工作面智能化开采。然而,与国外先进开采水平相比,在开采效能方面尚存较大差距。由于采煤机(进口)割煤速度快,液压支架跟机速度慢,导致存在丢架现象。

为解决采煤工作面液压支架移架滞后的问题,提出了在工作面机头安装蓄能器的方案。首先对工作面需液量进行了理论计算,并基于流量需求给出了蓄能器选型方法。以张家峁煤矿新建大采高工作面为例,根据选型方法选取合适规格的蓄能器,建立全工作面液压系统仿真模型,对在工作面机头安装蓄能器的方案进行了仿真验证。仿真结果表明,安装合适规格的蓄能器后,借助其流量补偿的作用,推移千斤顶可同步完成推溜移架动作。

目前工作面液压系统的优化研究对连续推进过程中液压系统压力流量特性的分析较少,对液压系统压力流量波动问题缺乏简单有效的解决方案。针对工作面快速移架需求,以张家峁煤矿2-2煤层新建大采高工作面为工程背景,采用AMEsim软件建立了单台液压支架和成组液压支架仿真模型,基于自动跟机移架中千斤顶的动作时序,对煤炭开采过程中液压支架移架推溜过程进行仿真,分析了不同数量液压支架同时动作时工作面液压系统的压力流量变化情况,指出移架过慢的原因是液压支架瞬时需液量超过泵站最大流量,同时在液压支架成组运动过程中存在瞬时需液量不足和部分时刻泵站供液能力过剩的矛盾。针对液压系统间歇性大流量需求,提出了基于蓄能器的流量补偿技术,通过仿真验证了安装蓄能器后液压系统的压力波动被明显抑制,各千斤顶运动速度明显提升。在张家

液压缸停止时的活塞位置超调量会影响其位置控制精度。为减小液压缸位置控制误差,对超调量进行理论分析,发现载荷质量、初速度、黏性阻力和摩擦阻力均会对超调量产生影响。利用AMESim建立基于推移液压缸实验平台的液压系统仿真模型,结果表明:系统各项参数主要是通过影响液压缸活塞运动过程中的速度、阻力和载荷惯性等来影响超调量,初速度越快,阻力越小,惯性越大,超调量也就越大。基于仿真结果,提出了一种提前关闭阀来修正活塞位置超调量的方