[发明专利]一种基于离散控制的自动化割煤方法

说明书

本发明涉及煤矿自动化领域，具体是应用于煤矿井下基于离散控制的自动化割煤方法。本发明将连续的工作面离散化，分成很多小区间，根据采煤机的位置将采煤工艺离散化，将采煤工艺分解成多个与采煤机位置一一对应的工步，多个工步按照固定顺序执行，执行到最后一个工步后返回第一个工步，循环执行；不同工步按照不同顺序组合，可以实现各种采煤工艺。本发明基于离散控制的自动化割煤方法随机变化的工作面得到简化，容易建模；复杂、无规律的人工割煤过程被简化为一系列与采煤机位置一一对应的工步，只要确定了采煤机所处的离散化区间与当前工步，就可以得出采煤机的动作，从而可以用数字化控制器，编写固定的程序来实现自动化割煤；灵活性强。

技术领域

本发明涉及煤矿自动化领域，具体是应用于煤矿井下基于离散控制的自动化割煤方法。

背景技术

在煤矿中，煤层的形状受地质条件的影响不断变化，因此煤矿采掘工作面的顶板、底板轮廓线是连续变化的，不利于实现自动化割煤；同时，煤矿工人操作采煤设备采煤时，会根据煤层地质条件控制采煤机的运动，采煤速度、效率、质量均受到操作人员的技术水平、经验的影响，而且没有明确的、固定的、可简单重复执行的规律，很难实现自动化割煤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于离散控制的自动化割煤方法，将连续、随机变化的工作面离散化后合理简化，同时将采煤工艺、采煤方法、采煤经验离散化后，分解、抽象成许多简单的、固定的、重复性的工步，从而实现自动化割煤。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于离散控制的自动化割煤方法，具体实现步骤为：

(1)将工作面离散化，分成多个离散化区间；

(2)根据采煤机的位置将采煤工艺离散化，将采煤工艺分解成多个与采煤机位置一一对应的工步，每个工步执行的动作是固定的；

(3)根据采煤机所处位置以及当前工步，确定采煤机的动作；

(4)重复执行设定好的一系列工步，实现自动化割煤。

所述具体实现步骤(1)中，可以根据采煤机的尺寸来确定离散化区间长度，每个离散化区间的长度不超过采煤机滚筒直径的1/3。

在所述离散化区间内，工作面的变化可以忽略不计，可以合理的假定在该区间内工作面顶板、底板都不发生变化，或者按照明斜率为0的正比例函数关系发生变化。

所述具体实现步骤(2)中，将采煤工艺离散化，可以分解、抽象成12个工步。

所述12个工步为：

第1步 机头到机尾区间，根据记忆采高卧底调整摇臂高度；

第2步 机尾割透点，停牵引，滚筒换向；

第3步 机尾割透点到机尾三角煤折返点，进煤窝，根据设定采高调整前摇臂；

第4步 机尾三角煤折返点，停牵引，滚筒换向；

第5步 机尾三角煤折返点到机尾割透点，根据记忆采高卧底调整摇臂高度；

第6步 机尾割透点，停牵引，滚筒换向；

第7步 机尾到机头区间，根据记忆采高卧底调整摇臂高度；

第8步 机头割透点停牵引，滚筒换向；

第9步 机头割透点到机头三角煤折返点，进煤窝，根据设定采高调整前摇臂；

第10步 机头三角煤折返点，停牵引，滚筒换向；

第11步 机头三角煤折返点到机头割透点，根据记忆采高卧底调整摇臂；

第12步 机头割透点，停牵引，滚筒换向。