综采工作面智能化技术交流

1、自动化组成
自动化基本组成及原理
自动化基本组成及原理
1、自动化组成
系统由三大部分组成，分别是采面设备、集控、井上监控组成。 采面设备：由采煤机、供电系统、供液系统、液压支架及控制、
采面运输、视频等组成；主要对采、运、支具体控制； 集控：由三大主机（视频、数据、备用）、各客户端以及综合接入器
组成；主要对系统集成、集中控制与监视，建立运行控制模型 ，调整控制状态。 井上监控：由服务器、云平台服务器、客户端、移动客户端等组成。
自动化发展及必要性
3、发展的必要性
➢ 招工困难： 目前煤矿井下一线人员年龄几乎在40岁以上，而且工作环境艰 苦，劳动强度大，加上目前90后的生活环境较为优越，因此很 难招工；只有改善劳动环境，减少一线人员，增加收入。 ➢ 资源共享： 采集数据、分析数据，使数据共享，达到相互学习、共同进步 。
二、自动化基本组成及原理
本 安 电 源
驱 动 器
电缆
无线
数
耦合器
控制器
据
转
换
阀组
传感器
自动化设计及使用维护
1、系统组成及功能设计-电液控制系统
功能：支架电液控制系统主要是采集传感器数据、接收集控台或者控制器 之间的命令控制支架动作，检测工作面支架控制系统之间的通讯故障、急 停闭锁等状态，同时不断的向控制台发送传感器和状态数据。 组成：该系统主要电控、液控、位置定位、支架遥控、传感器组成。 电控：由支架控制器、隔爆兼本安型电源、驱动器、隔离器及相应电缆组 成； 液控：由换向主阀、电磁先导阀以及辅助罚组成； 位置定位：由红外发射器、红外接收器及相应电缆组成； 支架遥控：由无线收发器、支架遥控器及相应电缆组成； 传感器：由压力传感器、行程传感器、红外接收传感器、测距传感器、倾 角传感器、接近开关及相应电缆组成。
自动化设计及使用维护
1、系统组成及功能设计-电液控制系统
第三阶段
综合机械 化采煤阶
段
第四阶段
自动化及 智能化采
煤
第五阶段
新一代采 煤方式
（化学采 煤）
60年代至70年代 70年代后期到 80年代中期
90年代开始
2010年至今
未来
自动化发展及必要性
2、煤炭开采技术的发展阶段ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
总体而言，目前国 内采煤方式基本实现 了落后采煤方式向综 合机械化采煤方式转 化，部分大型矿务局 正在尝试由综合机械 化向自动化采煤方式 过渡。
实现监测采煤机实时姿态并进 行远程控制。
支架电液控制系统
监测支架实时姿态并根据系统 要求实时控制支架动作
运输监控系统
包括对刮板机、转载机、皮带 运输机的监测与控制。
视频监控系统（网络系统）
视频监控直观反映现场情况，辅 助远程控制
供液系统
提供液压支架压力以及喷雾、 冷却。
自动化设计及使用维护
1、系统组成及功能设计-电液控制系统
主要建立数据仓库、故障库、分析监测，互联网传输。
2、自动化原理
自动化基本组成及原理
2、自动化原理
自动化基本组成及原理
数据主机和备用主机同时采集支架数据、采煤机数据、供电系 统数据、供液系统数据、运输系统数据、操作键盘数据。数据主 机和备用数据主机之间具有相互通讯，用于检测运行是否正常， 如果数据主机正常，则客户端和井上数据传输以及控制由数据主 机执行，如果数据主机运行不正常，则客户端和井上数据传输以 及控制由数据备用主机执行。
落后采 煤工艺
综合机 械化采
煤
目前所处 阶段
自动化 采煤方
式
部分企业， 过渡阶段
自动化发展及必要性
3、发展的必要性
➢ 社会发展、科技发展： 我国正处于转型升级和结构调整的关键时期，在新兴网络技术 和传统工业深度融合的新形势下，各个行业正迎来产业的巨大 变革，其中以智能化技术与传统成套装备的融合实现产业转型 升级正成为越来越重要的发展趋势 ➢ 安全需要： 煤炭开采产业由于安全、环境等因素的影响，对智能技术与装 备的需求尤为迫切，因此，发展以实现无人化开采为目标的智 能技术与装备对我国煤炭开采产业的发展具有重要意义
1、系统组成及功能设计-电液控制系统
自动化设计及使用维护
自动化设计及使用维护
1、系统组成及功能设计-电液控制系统
a）概述 支架控制器采用了当今广泛使用的CANBUS现场总线技术、计算机通信 技术、现代传感及电子技术，结合了隔爆、本安等多种防爆标准在煤矿电 气设备中的应用，是目前煤矿井下较为先进的非主--从机型的全中文显示 控制器。它是整个支架控制的核心，在支架控制中，相当人的大脑，主要 完成传感器数据采集、处理、分析，以及接收、发送、分析命令、同时结 合参数向电磁先导阀给出相应的动作。 支架控制设计考虑到了以下特点 ●多种类型传感器接入；传感器接口有电压型、电流以及数字型。 ●扩展方便；扩展接口有CAN接口、RS485接口，接口可以进行选择。 ●冗余设计；采用有线与无线冗余设计。 ●操作方式多样化；控制器操作面板上能够操作、遥控器上能够操作， 可以进行邻架操作、也可进行隔架操作。 ●简洁性设计；采用外接驱动器方式，可以使阀组与控制器相距较远， 采用扩展接口方式，可以使传感器布线更简洁。 ●非主从式设计；所有的控制器既是主机也是从机。
视频主机采集采面所有视频，建立视频缓冲区，所有客户端需 要访问采面视频的均访问视频缓冲区内的视频
三、淮北自动的特点
淮北自动化特点
淮北自动化的特点
➢ 顶底板破碎 进行即时护顶、护帮、三带移架。
➢ 煤层变化大 采高变化较大、而且经常存在仰采和府采。
➢ 局部断层 经常存在采面局部全岩情况。
➢ 有较大倾角 有的采面存在20度以上的倾角。
综采工作面智能化技术 交流
2020年7月
1 自动化智能化发展及必要性 2 自动化智能化基本组成及原理 3 淮北自动化的特点 4 自动化设计及其使用维护 5 存在的问题及下一步研究方向
一、自动化智能化发展及必要性
自动化发展及必要性
1、煤炭开采技术的发展阶段
第一阶段 爆破采煤
第二阶段
普通机械 化采煤
四、自动化设计及其使用维护
自动化设计及使用维护
1、系统组成及功能设计
自动化由三大部分组成：采面设备、集控中心、井上监控组成 1）、采面设备
自动化设计及使用维护
06 04 02
01 03 05
1、系统组成及功能设计
顺槽集控系统
所有设备的监测、控制中心，是 整个自动化工作面的核心设备。
采煤机监控系统