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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于截割顶底板高度预测模型的采煤机自动调高技术
  • 68
  • 作者

    李重重刘清

  • 单位

    北京天玛智控科技股份有限公司

  • 摘要
    采煤机的智能自适应性需实现采煤机跟随煤层截割开采的适应能力。传统的煤层截割路径规划通过几何控制、规划计算等方式对滚筒高度进行规划预测,但存在规划预测的数据误差较大、无法适应地质条件变化的问题。针对上述问题,提出了一种基于截割顶底板高度预测模型的采煤机自动调高技术。首先,分析了影响截割顶底板高度的因素,指出影响顶底板高度的主要因素包括煤层的起伏变化数据、历史截割数据、运输机的高程数据及人工操作记录,将上述4类数据融合处理,建立以长短期记忆(LSTM)模型和灰色马尔科夫模型为基础的截割顶底板高度预测算法模型,通过算法模型预测出截割顶底板的高度。然后,以截割顶底板的高度数据为基础,结合采煤机位姿和空间坐标,建立计算滚筒高度的几何模型,同时依据运输机上窜下滑量及是否执行加减刀工艺等因素进行修正,最终将顶底板高度序列转化为滚筒高度序列,即截割顶底板高度转化为采煤机滚筒的目标高度,由采煤机执行到目标高度,实现滚筒自动调高。 工业性试验结果表明:① 在自动调高技术的控制下,顶滚筒和底滚筒的预测高度与实际高度偏差值有90%的数据量均在10 cm以内,滚筒的预测高度和实际高度具有明显的一致性。② 与传统手动控制方式相比,中部截割一刀煤的人工干预调高次数由49次下降为21次,说明截割顶底板的高度预测模型和计算滚筒高度的几何模型是准确合理的,采煤机滚筒的自动调高技术是可行的。
  • 关键词

    采煤机滚筒自动调高截割顶底板高度预测长短期记忆灰色马尔科夫采煤机位姿人工干预

  • 文章目录
    0 引言
    1 自动调高方案
    2 截割顶底板高度预测方法
    2.1 算法流程
    2.2 预测模型
    2.3 滚筒高度计算
    3 应用测试
    3.1 试验概况
    3.2 试验结果
    4 结论
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