基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，包括步驟：一、采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)搭建：所搭建的采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)包括聲音強(qiáng)度檢測裝置、安裝在采煤機(jī)上的下位監(jiān)控裝置和布設(shè)在上位監(jiān)控室內(nèi)的上位監(jiān)控機(jī)；二、采煤機(jī)自動調(diào)高控制：采用采煤機(jī)沿工作面推進(jìn)方向由后向前對所述待開采煤層進(jìn)行開采；對當(dāng)前工作面的任一個開采位置進(jìn)行開采時，均采用采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行采煤機(jī)自動調(diào)高控制，過程如下：采煤機(jī)截割電流、牽引電流與聲音強(qiáng)度信息檢測及同步上傳、截割工況診斷、采煤機(jī)調(diào)高判斷和采煤機(jī)截割高度調(diào)整。本發(fā)明方法步驟簡單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)簡便、使用效果好，能自動實(shí)時對采煤機(jī)調(diào)高進(jìn)行準(zhǔn)確控制。
【專利說明】
基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤 機(jī)自動調(diào)高控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域中，綜采工作面采煤機(jī)控制大多采用人工現(xiàn)場控制的方式，由于現(xiàn) 場工作環(huán)境惡劣復(fù)雜，現(xiàn)場操作人員常常不能及時了解采煤機(jī)的運(yùn)行工況，因而對采煤機(jī) 的控制有一定的滯后性和不準(zhǔn)確性。目前，較為成熟的綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)大多只能做到 對井下工況進(jìn)行監(jiān)視，無法進(jìn)行實(shí)時控制，更無法針對不同工況做出判斷和給出一定的控 制策略。綜采工作面全稱為綜合機(jī)械化回采工作面，是指以擁有液壓支架、大功率刮板輸送 機(jī)、雙滾筒采煤機(jī)等機(jī)械的回采工作面。綜采工作面開采過程中，采煤機(jī)截割高度的控制 (簡稱采煤機(jī)調(diào)高)至關(guān)重要，截割高度控制不當(dāng)，采煤機(jī)將會截割到頂?shù)装寤驍鄬樱斐刹?煤機(jī)損壞、故障或安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于電流 監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其方法步驟簡單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)簡便、使用 效果好，能自動實(shí)時對采煤機(jī)調(diào)高進(jìn)行準(zhǔn)確控制。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于電流監(jiān)測的綜采工作 面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：
[0005] 步驟一、采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)搭建:對待開采煤層進(jìn)行開采之前，先搭建采煤 機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)；
[0006] 所述采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)包括聲音強(qiáng)度檢測裝置、安裝在采煤機(jī)上的下位監(jiān) 控裝置和布設(shè)在上位監(jiān)控室內(nèi)的上位監(jiān)控機(jī)，所述聲音強(qiáng)度檢測裝置包括多個沿工作面長 度方向由左至右布設(shè)的聲音強(qiáng)度檢測單元，多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元均布設(shè)在工作面支 架上，所述下位監(jiān)控裝置與上位監(jiān)控機(jī)進(jìn)行雙向通信；
[0007] 所述采煤機(jī)為雙滾筒采煤機(jī)，所述雙滾筒采煤機(jī)包括采煤機(jī)機(jī)身、兩個分別安裝 在所述采煤機(jī)機(jī)身左右兩側(cè)的截割部、兩個分別安裝在所述采煤機(jī)機(jī)身左右兩側(cè)的行走機(jī) 構(gòu)和兩個分別對兩個所述行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行牽引的牽引部;兩個所述截割滾筒分別為上截割滾 筒和位于所述上截割滾筒下方的下截割滾筒;每個所述截割部均包括鉸接在所述采煤機(jī)機(jī) 身上的搖臂、安裝在所述搖臂前端的截割滾筒和對所述截割滾筒進(jìn)行驅(qū)動的截割電機(jī)，所 述截割電機(jī)與所述截割滾筒進(jìn)行傳動連接;每個所述牽引部均包括一個牽引電機(jī)，所述牽 引電機(jī)與其所牽引的行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動連接；
[0008] 所述下位監(jiān)控裝置包括對所述采煤機(jī)的位置進(jìn)行實(shí)時檢測的采煤機(jī)位置檢測單 元、兩個分別對兩個所述截割電機(jī)的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的截割電流檢測單元、兩個分 別對兩個所述牽引電機(jī)的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的牽引電流檢測單元以及安裝在所述采 煤機(jī)機(jī)身內(nèi)的電氣控制系統(tǒng)和搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)，所述電氣控制系統(tǒng)包括控制器，所述搖 臂調(diào)高液壓系統(tǒng)由控制器進(jìn)行控制且其與控制器連接，所述控制器與上位監(jiān)控機(jī)進(jìn)行雙向 通信;所述采煤機(jī)位置檢測單元、兩個所述截割電流檢測單元和兩個所述牽引電流檢測單 元均與控制器連接，多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元均與控制器進(jìn)行通信;兩個所述截割電流 檢測單元分別為對所述上截割滾筒的截割電機(jī)的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的上滾筒截割電 流檢測單元和對所述下截割滾筒的截割電機(jī)的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的下滾筒截割電流 檢測單元；
[0009] 步驟二、采煤機(jī)自動調(diào)高控制:采用所述采煤機(jī)沿工作面推進(jìn)方向由后向前對所 述待開采煤層進(jìn)行開采；
[0010] 對所述待開采煤層的任一個工作面進(jìn)行開采過程中，均采用所述采煤機(jī)沿工作面 長度方向由后向前對當(dāng)前工作面進(jìn)行開采;采用所述采煤機(jī)對當(dāng)前工作面的任一個開采位 置進(jìn)行開采時，均采用步驟一中所述采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行采煤機(jī)自動調(diào)高控制， 過程如下：
[0011] 步驟201、采煤機(jī)截割電流、牽引電流與聲音強(qiáng)度信息檢測及同步上傳:采用兩個 所述截割電流檢測單元分別對當(dāng)前開采位置開采過程中兩個所述截割電機(jī)的工作電流進(jìn) 行實(shí)時檢測，并采用牽引電流檢測單元對當(dāng)前工作面開采過程中牽引工作電機(jī)的工作電流 進(jìn)行實(shí)時檢測，并通過控制器將所檢測的電流值均同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)；同時，采用聲音 強(qiáng)度檢測裝置對當(dāng)前工作面開采過程中的聲音強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時檢測，并通過控制器將所檢測 的聲音強(qiáng)度值均同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)；
[0012] 所述牽引工作電機(jī)為兩個所述牽引電機(jī)中牽引所述采煤機(jī)沿當(dāng)前工作面的長度 方向由后向前移動的牽引電機(jī)；
[0013] 步驟202、截割工況診斷:采用上位監(jiān)控機(jī)對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)的截割工況 進(jìn)行診斷，過程如下：
[0014] 步驟2021、截割電流分析及截割狀態(tài)判斷：調(diào)用截割電流比較模塊，對步驟201中 兩個所述截割電流檢測單元所檢測的電流值分別進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果對兩個所述截 割滾筒的截割狀態(tài)分別進(jìn)行判斷；
[0015] 其中，調(diào)用所述截割電流比較模塊對所述上滾筒截割電流檢測單元所檢測的電流 值Is進(jìn)行分析時，將電流值I s與對所述待開采煤層中的煤層進(jìn)行開采時所述上截割滾筒的 截割電機(jī)的工作電流值IsQ進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果，對此時所述上截割滾筒是否處于異 常截割狀態(tài)進(jìn)行判斷：
，判斷為此時所述上截割滾筒處于異常截 割狀態(tài)；否則，判斷為此時所述上截割滾筒處于正常截割狀態(tài);其中，cj為預(yù)先設(shè)定的截割 電流變化判斷閾值且cj = 0.5~1;
[0016] 調(diào)用所述截割電流比較模塊對所述下滾筒截割電流檢測單元所檢測的電流值Ix 進(jìn)行分析時，將電流值Ix與對所述待開采煤層中的煤層進(jìn)行開采時所述下截割滾筒的截割 電機(jī)的工作電流值I xQ進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果，對此時所述下截割滾筒是否處于異常截 割狀態(tài)進(jìn)行判斷
，判斷為此時所述下截割滾筒處于異常截割狀 態(tài);否則，判斷為此時所述下截割滾筒處于正常截割狀態(tài)；
[0017]步驟2022、截割工況初步診斷：根據(jù)步驟2021中兩個所述截割滾筒的截割狀態(tài)判 斷結(jié)果，對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)的工況進(jìn)行初步診斷：當(dāng)步驟2021中判斷得出兩個所 述截割滾筒均處于正常截割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)， 進(jìn)入步驟203;否則，進(jìn)入步驟2023;
[0018] 步驟2023、牽引電流分析及牽引狀態(tài)判斷：調(diào)用牽引電流比較模塊，對步驟201中 所述牽引電流檢測單元所檢測的電流值Iq與對所述待開采煤層中的煤層進(jìn)行開采時所述 下截割滾筒牽引工作電機(jī)的工作電流最大值I#進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果對所述采煤機(jī)的 牽引狀態(tài)進(jìn)行判斷
，判斷為此時所述采煤機(jī)處于異常牽引狀 態(tài)；否則，判斷為此時所述采煤機(jī)處于正常牽引狀態(tài);其中，CQ為預(yù)先設(shè)定的牽引電流變化 判斷閾值且cq = 0.2;
[0019] 步驟2024、聲音強(qiáng)度分析及聲音異常判斷:根據(jù)步驟201中所述聲音強(qiáng)度檢測裝置 所檢測的聲音強(qiáng)度值，對當(dāng)前開采位置是否出現(xiàn)聲音異常進(jìn)行診斷：當(dāng)聲音強(qiáng)度檢測裝置 中多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元所檢測的聲音強(qiáng)度值均小于Y〇時，判斷為此時未出現(xiàn)聲音異 常，且診斷為此時所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)，進(jìn)入步驟203;否則，判斷為此時 出現(xiàn)聲音異常，進(jìn)入步驟2025;其中，Y〇 = 80dB~120dB;
[0020] 步驟2025、截割工況進(jìn)一步診斷：根據(jù)步驟2023中所述采煤機(jī)的牽引狀態(tài)判斷結(jié) 果，并結(jié)合步驟2024中得出的聲音異常判斷結(jié)果，對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)的截割工況 進(jìn)行進(jìn)一步診斷：當(dāng)步驟2023中所述采煤機(jī)的牽引狀態(tài)判斷結(jié)果為此時所述采煤機(jī)處于異 常牽引狀態(tài)且步驟2024中得出的聲音異常判斷結(jié)果為此時出現(xiàn)聲音異常時，診斷為此時所 述采煤機(jī)的截割工況為截割到頂板和/或底板;否則，當(dāng)步驟2023中所述采煤機(jī)的牽引狀態(tài) 判斷結(jié)果為此時所述采煤機(jī)處于正常牽引狀態(tài)且步驟2024中得出的聲音異常判斷結(jié)果為 此時出現(xiàn)聲音異常時，診斷為此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到斷層；
[0021] 步驟203、采煤機(jī)調(diào)高判斷：采用上位監(jiān)控機(jī)且根據(jù)步驟202中得出的截割工況診 斷結(jié)果，判斷是否需對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)的截割高度進(jìn)行調(diào)整：當(dāng)步驟202中得出此 時所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)時，判斷為無需對所述采煤機(jī)的截割高度進(jìn)行調(diào) 整；否則，當(dāng)步驟202中得出此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到斷層或者截割到頂板和/ 或底板時，判斷為需對所述采煤機(jī)的截割高度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)入步驟204;
[0022]步驟204、采煤機(jī)截割高度調(diào)整:根據(jù)步驟202中得出的截割工況診斷結(jié)果，采用上 位監(jiān)控機(jī)對控制器進(jìn)行控制，并通過控制器控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述采煤機(jī)的所 述上截割滾筒和/或所述下截割滾筒的截割高度分別進(jìn)行調(diào)整。
[0023]上述基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特征是:步驟一中 多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元呈均勻布設(shè)。
[0024]上述基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特征是:步驟201中 通過控制器將兩個所述截割電流檢測單元所檢測電流值、牽引電流檢測單元所檢測電流值 和聲音強(qiáng)度檢測裝置所檢測的聲音強(qiáng)度值均同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)時，所述上位監(jiān)控機(jī)調(diào) 用數(shù)據(jù)采集模塊且按照預(yù)先設(shè)定的采樣頻率f〇對牽引電流檢測單元和兩個所述截割電流 檢測單元所檢測信息同步進(jìn)行采集，并將所采集信息同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)；其中，fo = 2Hz~4Hz;
[0025]步驟2024中判斷為此時出現(xiàn)聲音異常時，所述上位監(jiān)控機(jī)還需調(diào)用聲音異常持續(xù) 判斷模塊對此后連續(xù)N個采樣時刻所述聲音強(qiáng)度檢測裝置所檢測的聲音強(qiáng)度值分別進(jìn)行分 析，并根據(jù)分析結(jié)果得出此時的聲音異常診斷結(jié)果：當(dāng)此后連續(xù)N個采樣時刻所述聲音強(qiáng)度 檢測裝置所檢測的聲音強(qiáng)度最大值均不小于Y〇時，得出此時的聲音異常診斷結(jié)果為此時出 現(xiàn)聲音異常，進(jìn)入步驟2025;否則，得出此時的聲音異常診斷結(jié)果為此時未出現(xiàn)聲音異常， 且診斷為所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)，進(jìn)入步驟203;
[0026]其中Ν為正整數(shù)且Ν= 12~80, fo的取值越大，Ν的取值越大；任一個采樣時刻所述 聲音強(qiáng)度檢測裝置所檢測的聲音強(qiáng)度最大值為該采樣時刻多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元所 檢測聲音強(qiáng)度值的最大值。
[0027] 上述基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特征是:步驟二中 采用所述采煤機(jī)對所述待開采煤層中位于最后側(cè)的工作面進(jìn)行開采過程中，先采用兩個所 述截割電流檢測單元對當(dāng)前工作面的煤層開采過程中兩個所述截割電機(jī)的工作電流分別 進(jìn)行檢測，并采用牽引電流檢測單元對當(dāng)前工作面的煤層開采過程中所述牽引工作電機(jī)的 工作電流進(jìn)行檢測，且通過控制器將所檢測的電流值均同步傳送至上位監(jiān)控機(jī);所述上位 監(jiān)控機(jī)將此時所接收電流值中所述上滾筒截割電流檢測單元所檢測的電流值作為電流值 Is〇,將此時所接收電流值中所述下滾筒截割電流檢測單元所檢測的電流值作為電流值Ix〇， 并將此時所接收電流值中所述牽引工作電機(jī)的工作電流最大值作為工作電流最大值I#。
[0028] 上述基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特征是：步驟2025 中完成截割工況進(jìn)一步診斷后，還需進(jìn)行截割工況細(xì)化診斷；
[0029] 其中，當(dāng)步驟2025中診斷得出此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到頂板和/或底 板時，還需根據(jù)步驟2021中兩個所述截割滾筒的截割狀態(tài)判斷結(jié)果進(jìn)行截割工況細(xì)化診 斷：當(dāng)步驟2021中判斷得出所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述下截割滾筒 的截割狀態(tài)為正常截割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)截割到頂板；當(dāng)步驟2021中判斷得 出所述下截割滾筒的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為正常截割 狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)截割到底板；當(dāng)步驟2021中判斷得出所述上截割滾筒和所 述下截割滾筒的截割狀態(tài)均為異常截割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)截割到頂板和底 板；
[0030] 當(dāng)步驟2024中診斷得出此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到斷層時，還需根據(jù)步 驟2021中兩個所述截割滾筒的截割狀態(tài)判斷結(jié)果進(jìn)行截割工況細(xì)化診斷：當(dāng)步驟2021中判 斷得出所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述下截割滾筒的截割狀態(tài)為正常 截割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)截割到正斷層；當(dāng)步驟2021中判斷得出所述下截割滾 筒的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為正常截割狀態(tài)時，診斷為此 時所述采煤機(jī)截割到逆斷層。
[0031] 上述基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特征是:步驟204中 對所述采煤機(jī)的所述上截割滾筒和/或所述下截割滾筒的截割高度分別進(jìn)行調(diào)整時，根據(jù) 步驟202中得出的截割工況細(xì)化診斷結(jié)果進(jìn)行調(diào)整：當(dāng)診斷得出此時所述采煤機(jī)截割到底 板時，通過控制器控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述下截割滾筒的截割高度進(jìn)行向上調(diào) 整，直至所述下截割滾筒移至所述底板上方；當(dāng)診斷得出此時所述采煤機(jī)截割到頂板時，通 過控制器控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述上截割滾筒的截割高度進(jìn)行向下調(diào)整，直至所 述下截割滾筒移至所述頂板下方；當(dāng)診斷得出此時所述采煤機(jī)截割到頂板和底板時，通過 控制器控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述上截割滾筒的截割高度進(jìn)行向下調(diào)整并對所述 下截割滾筒的截割高度進(jìn)行向上調(diào)整，直至所述下截割滾筒移至所述底板上方且所述下截 割滾筒移至所述底板上方；當(dāng)診斷得出此時所述采煤機(jī)截割到正斷層時，通過控制器控制 所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述上截割滾筒與所述下截割滾筒的截割高度分別進(jìn)行向上調(diào) 整；當(dāng)診斷得出此時所述采煤機(jī)截割到逆斷層時，通過控制器控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng) 對所述上截割滾筒與所述下截割滾筒的截割高度分別進(jìn)行向下調(diào)整。
[0032] 上述基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特征是:所述控制 器與上位監(jiān)控機(jī)之間通過CAN總線進(jìn)行雙向通信。
[0033] 上述基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特征是:步驟一中 所述下位監(jiān)控裝置還包括對所述采煤機(jī)的牽引速度進(jìn)行實(shí)時檢測的牽引速度檢測單元，所 述牽引速度檢測單元與上位監(jiān)控機(jī)連接；
[0034] 步驟201中進(jìn)行采煤機(jī)截割電流、牽引電流與聲音強(qiáng)度信息檢測及同步上傳時，還 需采用牽引速度檢測單元對所述采煤機(jī)的牽引速度進(jìn)行實(shí)時檢測，并將牽引速度檢測單元 所檢測信息通過控制器同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)。
[0035] 上述基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特征是:步驟一中 所述下位監(jiān)控裝置還包括對所述采煤機(jī)的運(yùn)行姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時檢測的采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測 單元，所述采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測單元與控制器連接；
[0036] 所述采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測單元包括對所述采煤機(jī)機(jī)身與工作面長度方向之間的 夾角進(jìn)行實(shí)時檢測的第一角度檢測單元、對所述采煤機(jī)機(jī)身與工作面推進(jìn)方向之間的夾角 進(jìn)行實(shí)時檢測的第二角度檢測單元和對兩個所述搖臂與所述工作面之間的夾角分別進(jìn)行 實(shí)時檢測的第三角度檢測單元，所述第一角度檢測單元、所述第二角度檢測單元和所述第 三角度檢測單元均與控制器連接。
[0037] 上述基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特征是:步驟二中 采用所述采煤機(jī)對當(dāng)前工作面的任一個開采位置進(jìn)行開采時，采用步驟一中所述采煤機(jī)開 采工況監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行采煤機(jī)自動調(diào)高控制后，均采用上位監(jiān)控機(jī)對當(dāng)前開采位置所述采煤 機(jī)中兩個所述截割滾筒的截割高度進(jìn)行記錄;待當(dāng)前工作面開采完成后，根據(jù)所記錄的當(dāng) 前工作面開采過程中各開采位置所述采煤機(jī)中兩個所述截割滾筒的截割高度信息，采用上 位監(jiān)控機(jī)得出當(dāng)前工作面開采過程中所述采煤機(jī)中兩個所述截割滾筒的截割軌跡。
[0038] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0039] 1、方法步驟簡單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)簡便，投入成本低。
[0040] 2、煤層開采過程中能對采煤機(jī)的調(diào)高進(jìn)行自動控制，自動化和智能化程度高，控 制過程安全、可靠。
[0041] 3、采用上位監(jiān)控機(jī)同步對各開采位置處采煤機(jī)的截割工況分別進(jìn)行自動診斷，實(shí) 時性好，能在數(shù)秒內(nèi)做出截割工況診斷結(jié)果，自動化和智能化程度高。
[0042] 4、所采用的截割工況診斷方法步驟簡單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)方便、使用效果好，主要 包括截割電流分析及截割狀態(tài)判斷、截割工況初步診斷、牽引電流分析及牽引狀態(tài)判斷、聲 音強(qiáng)度分析及聲音異常判斷和截割工況進(jìn)一步診斷五個步驟，并且從截割電流、牽引電流 和聲音強(qiáng)度三個方面進(jìn)行綜合診斷，能有效保證診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0043] 同時，能對當(dāng)前狀態(tài)下采煤機(jī)是否切割到頂板、底板或斷層分別進(jìn)行簡便、快速且 準(zhǔn)確診斷，同時能對切割到的斷層為逆斷層或正斷層進(jìn)行準(zhǔn)確診斷，智能化程度高。
[0044] 5、調(diào)高控制方案設(shè)計(jì)合理，根據(jù)截割工況診斷結(jié)果，采取對應(yīng)的采煤機(jī)調(diào)高控制 方案，適應(yīng)性強(qiáng)，能滿足采煤機(jī)不同工況下的調(diào)高控制要求。
[0045] 6、使用效果好且實(shí)用價值高，不僅能對井下采煤機(jī)工況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，同時能對 各開采位置采煤機(jī)的截割工況進(jìn)行簡便、快速且準(zhǔn)確診斷，并對自動采取對應(yīng)的調(diào)高控制 方案以對采煤機(jī)調(diào)高進(jìn)行自動、實(shí)時控制，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
[0046]綜上所述，本發(fā)明方法步驟簡單、設(shè)計(jì)合理且實(shí)現(xiàn)簡便、使用效果好，能自動實(shí)時 對米煤機(jī)調(diào)尚進(jìn)行準(zhǔn)確控制。
[0047]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0048]圖1為本發(fā)明的方法流程框圖。
[0049] 圖2為本發(fā)明截割工況診斷過程的方法流程框圖。
[0050] 圖3為本發(fā)明采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)的電路原理框圖。
[0051 ] 附圖標(biāo)記說明：
[0052] 1-下位監(jiān)控裝置； 1-1 一采煤機(jī)位置檢測單元；
[0053] 1-2-采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測單元；
[0054] 1-3-截割電流檢測單元；1-4 一牽引電流檢測單元；
[0055] 1-5 一控制器； 1-6-牽引速度檢測單兀；
[0056] 2-上位監(jiān)控機(jī)； 3-聲音強(qiáng)度檢測裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0057]如圖1所示的一種基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，包括以 下步驟：
[0058]步驟一、采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)搭建:對待開采煤層進(jìn)行開采之前，先搭建采煤 機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)；
[0059] 如圖3所示，所述采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)包括聲音強(qiáng)度檢測裝置3、安裝在采煤 機(jī)上的下位監(jiān)控裝置1和布設(shè)在上位監(jiān)控室內(nèi)的上位監(jiān)控機(jī)2,所述聲音強(qiáng)度檢測裝置3包 括多個沿工作面長度方向由左至右布設(shè)的聲音強(qiáng)度檢測單元，多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元 均布設(shè)在工作面支架上，所述下位監(jiān)控裝置1與上位監(jiān)控機(jī)2進(jìn)行雙向通信；
[0060] 所述采煤機(jī)為雙滾筒采煤機(jī)，所述雙滾筒采煤機(jī)包括采煤機(jī)機(jī)身、兩個分別安裝 在所述采煤機(jī)機(jī)身左右兩側(cè)的截割部、兩個分別安裝在所述采煤機(jī)機(jī)身左右兩側(cè)的行走機(jī) 構(gòu)和兩個分別對兩個所述行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行牽引的牽引部;兩個所述截割滾筒分別為上截割滾 筒和位于所述上截割滾筒下方的下截割滾筒;每個所述截割部均包括鉸接在所述采煤機(jī)機(jī) 身上的搖臂、安裝在所述搖臂前端的截割滾筒和對所述截割滾筒進(jìn)行驅(qū)動的截割電機(jī)，所 述截割電機(jī)與所述截割滾筒進(jìn)行傳動連接;每個所述牽引部均包括一個牽引電機(jī)，所述牽 引電機(jī)與其所牽引的行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動連接；
[0061] 所述下位監(jiān)控裝置1包括對所述采煤機(jī)的位置進(jìn)行實(shí)時檢測的采煤機(jī)位置檢測單 元1-1、兩個分別對兩個所述截割電機(jī)的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的截割電流檢測單元1-3、 兩個分別對兩個所述牽引電機(jī)的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的牽引電流檢測單元1-4以及安裝 在所述采煤機(jī)機(jī)身內(nèi)的電氣控制系統(tǒng)和搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)，所述電氣控制系統(tǒng)包括控制器 1-5,所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)由控制器1-5進(jìn)行控制且其與控制器1-5連接，所述控制器1-5 與上位監(jiān)控機(jī)2進(jìn)行雙向通信;所述采煤機(jī)位置檢測單元1-1、兩個所述截割電流檢測單元 1-3和兩個所述牽引電流檢測單元1-4均與控制器1-5連接，多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元均 與控制器1-5進(jìn)行通信;兩個所述截割電流檢測單元1-3分別為對所述上截割滾筒的截割電 機(jī)的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的上滾筒截割電流檢測單元和對所述下截割滾筒的截割電機(jī) 的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的下滾筒截割電流檢測單元；
[0062]步驟二、采煤機(jī)自動調(diào)高控制:采用所述采煤機(jī)沿工作面推進(jìn)方向由后向前對所 述待開采煤層進(jìn)行開采；
[0063] 對所述待開采煤層的任一個工作面進(jìn)行開采過程中，均采用所述采煤機(jī)沿工作面 長度方向由后向前對當(dāng)前工作面進(jìn)行開采;采用所述采煤機(jī)對當(dāng)前工作面的任一個開采位 置進(jìn)行開采時，均采用步驟一中所述采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行采煤機(jī)自動調(diào)高控制， 過程如下：
[0064] 步驟201、采煤機(jī)截割電流、牽引電流與聲音強(qiáng)度信息檢測及同步上傳:采用兩個 所述截割電流檢測單元1-3分別對當(dāng)前開采位置開采過程中兩個所述截割電機(jī)的工作電流 進(jìn)行實(shí)時檢測，并采用牽引電流檢測單元1-4對當(dāng)前工作面開采過程中牽引工作電機(jī)的工 作電流進(jìn)行實(shí)時檢測，并通過控制器1-5將所檢測的電流值均同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)2;同 時，采用聲音強(qiáng)度檢測裝置3對當(dāng)前工作面開采過程中的聲音強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時檢測，并通過控 制器1-5將所檢測的聲音強(qiáng)度值均同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)2;
[0065] 所述牽引工作電機(jī)為兩個所述牽引電機(jī)中牽引所述采煤機(jī)沿當(dāng)前工作面的長度 方向由后向前移動的牽引電機(jī)；
[0066]步驟202、截割工況診斷：如圖2所示，采用上位監(jiān)控機(jī)2對當(dāng)前開采位置所述采煤 機(jī)的截割工況進(jìn)行診斷，過程如下：
[0067]步驟2021、截割電流分析及截割狀態(tài)判斷：調(diào)用截割電流比較模塊，對步驟201中 兩個所述截割電流檢測單元1-3所檢測的電流值分別進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果對兩個所 述截割滾筒的截割狀態(tài)分別進(jìn)行判斷；
[0068] 其中，調(diào)用所述截割電流比較模塊對所述上滾筒截割電流檢測單元所檢測的電流 值Is進(jìn)行分析時，將電流值I s與對所述待開采煤層中的煤層進(jìn)行開采時所述上截割滾筒的 截割電機(jī)的工作電流值IsQ進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果，對此時所述上截割滾筒是否處于異 常截割狀態(tài)進(jìn)行判斷：
，判斷為此時所述上截割滾筒處于異常截 割狀態(tài)；否則，判斷為此時所述上截割滾筒處于正常截割狀態(tài);其中，cj為預(yù)先設(shè)定的截割 電流變化判斷閾值且cj = 0.5~1;
[0069] 調(diào)用所述截割電流比較模塊對所述下滾筒截割電流檢測單元所檢測的電流值Ix 進(jìn)行分析時，將電流值Ix與對所述待開采煤層中的煤層進(jìn)行開采時所述下截割滾筒的截割 電機(jī)的工作電流值I xQ進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果，對此時所述下截割滾筒是否處于異常截 割狀態(tài)進(jìn)行判斷：
，判斷為此時所述下截割滾筒處于異常截割狀 態(tài);否則，判斷為此時所述下截割滾筒處于正常截割狀態(tài)；
[0070]步驟2022、截割工況初步診斷：根據(jù)步驟2021中兩個所述截割滾筒的截割狀態(tài)判 斷結(jié)果，對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)的工況進(jìn)行初步診斷：當(dāng)步驟2021中判斷得出兩個所 述截割滾筒均處于正常截割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)， 進(jìn)入步驟203;否則，進(jìn)入步驟2023;
[0071] 步驟2023、牽引電流分析及牽引狀態(tài)判斷：調(diào)用牽引電流比較模塊，對步驟201中 所述牽引電流檢測單元1-4所檢測的電流值Iq與對所述待開采煤層中的煤層進(jìn)行開采時所 述下截割滾筒牽引工作電機(jī)的工作電流最大值IqM進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果對所述采煤機(jī) 的牽引狀態(tài)進(jìn)行判斷：
，判斷為此時所述采煤機(jī)處于異常牽引 狀態(tài)；否則，判斷為此時所述采煤機(jī)處于正常牽引狀態(tài);其中，CQ為預(yù)先設(shè)定的牽引電流變 化判斷閾值且cq = 0.2;
[0072] 步驟2024、聲音強(qiáng)度分析及聲音異常判斷:根據(jù)步驟201中所述聲音強(qiáng)度檢測裝置 3所檢測的聲音強(qiáng)度值，對當(dāng)前開采位置是否出現(xiàn)聲音異常進(jìn)行診斷：當(dāng)聲音強(qiáng)度檢測裝置 3中多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元所檢測的聲音強(qiáng)度值均小于Yo時，判斷為此時未出現(xiàn)聲音 異常，且診斷為此時所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)，進(jìn)入步驟203;否則，判斷為此 時出現(xiàn)聲音異常，進(jìn)入步驟2025;其中，Y〇 = 80dB~120dB;
[0073] 步驟2025、截割工況進(jìn)一步診斷：根據(jù)步驟2023中所述采煤機(jī)的牽引狀態(tài)判斷結(jié) 果，并結(jié)合步驟2024中得出的聲音異常判斷結(jié)果，對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)的截割工況 進(jìn)行進(jìn)一步診斷：當(dāng)步驟2023中所述采煤機(jī)的牽引狀態(tài)判斷結(jié)果為此時所述采煤機(jī)處于異 常牽引狀態(tài)且步驟2024中得出的聲音異常判斷結(jié)果為此時出現(xiàn)聲音異常時，診斷為此時所 述采煤機(jī)的截割工況為截割到頂板和/或底板;否則，當(dāng)步驟2023中所述采煤機(jī)的牽引狀態(tài) 判斷結(jié)果為此時所述采煤機(jī)處于正常牽引狀態(tài)且步驟2024中得出的聲音異常判斷結(jié)果為 此時出現(xiàn)聲音異常時，診斷為此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到斷層；
[0074]步驟203、采煤機(jī)調(diào)高判斷:采用上位監(jiān)控機(jī)2且根據(jù)步驟202中得出的截割工況診 斷結(jié)果，判斷是否需對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)的截割高度進(jìn)行調(diào)整：當(dāng)步驟202中得出此 時所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)時，判斷為無需對所述采煤機(jī)的截割高度進(jìn)行調(diào) 整；否則，當(dāng)步驟202中得出此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到斷層或者截割到頂板和/ 或底板時，判斷為需對所述采煤機(jī)的截割高度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)入步驟204;
[0075]步驟204、采煤機(jī)截割高度調(diào)整:根據(jù)步驟202中得出的截割工況診斷結(jié)果，采用上 位監(jiān)控機(jī)2對控制器1-5進(jìn)行控制，并通過控制器1-5控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述采 煤機(jī)的所述上截割滾筒和/或所述下截割滾筒的截割高度分別進(jìn)行調(diào)整。
[0076] 實(shí)際使用過程中，所述的CJ、CdPYQ均為預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值，可根據(jù)具體需要，對 cj、CdPY()的取值大小分別進(jìn)行調(diào)整。
[0077] 本實(shí)施例中，步驟一中多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元呈均勻布設(shè)。
[0078] 實(shí)際進(jìn)行安裝布設(shè)時，可根據(jù)具體需要，對所述聲音強(qiáng)度檢測單元的數(shù)量和各聲 音強(qiáng)度檢測單元的布設(shè)位置分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0079] 本實(shí)施例中，相鄰兩個所述聲音強(qiáng)度檢測單元之間的間距為4D~8D，其中D為相鄰 兩個所述工作面支架之間的間距。
[0080] 為使截割工況診斷結(jié)果更加準(zhǔn)確，避免因某一時刻的聲音異常造成誤診，步驟 2024中判斷為此時出現(xiàn)聲音異常時，還需對此后連續(xù)N個采樣時刻所述聲音強(qiáng)度檢測裝置3 所檢測的聲音強(qiáng)度值進(jìn)行連續(xù)診斷，當(dāng)且僅當(dāng)此時之后（即此后)N個采樣時刻所述聲音強(qiáng) 度檢測裝置3所檢測的聲音強(qiáng)度最大值均不小于Yo時，說明聲音異常狀態(tài)持續(xù)，得出得出此 時的聲音異常診斷結(jié)果為此時未出現(xiàn)聲音異常。
[0081] 本實(shí)施例中，步驟201中通過控制器1-5將兩個所述截割電流檢測單元1-3所檢測 電流值、牽引電流檢測單元1-4所檢測電流值和聲音強(qiáng)度檢測裝置3所檢測的聲音強(qiáng)度值均 同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)2時，所述上位監(jiān)控機(jī)2調(diào)用數(shù)據(jù)采集模塊且按照預(yù)先設(shè)定的采樣頻 率fo對牽引電流檢測單元1-4和兩個所述截割電流檢測單元1-3所檢測信息同步進(jìn)行采集， 并將所采集信息同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)2;其中，fo = 2Hz~4Hz;
[0082] 步驟2024中判斷為此時出現(xiàn)聲音異常時，所述上位監(jiān)控機(jī)2還需調(diào)用聲音異常持 續(xù)判斷模塊對此后連續(xù)N個采樣時刻所述聲音強(qiáng)度檢測裝置3所檢測的聲音強(qiáng)度值分別進(jìn) 行分析，并根據(jù)分析結(jié)果得出此時的聲音異常診斷結(jié)果：當(dāng)此后連續(xù)N個采樣時刻所述聲音 強(qiáng)度檢測裝置3所檢測的聲音強(qiáng)度最大值均不小于Y〇時，得出此時的聲音異常診斷結(jié)果為 此時出現(xiàn)聲音異常，進(jìn)入步驟2025;否則，得出此時的聲音異常診斷結(jié)果為此時未出現(xiàn)聲音 異常，且診斷為所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)，進(jìn)入步驟203;
[0083]其中Ν為正整數(shù)且Ν= 12~80, fo的取值越大，Ν的取值越大；任一個采樣時刻所述 聲音強(qiáng)度檢測裝置3所檢測的聲音強(qiáng)度最大值為該采樣時刻多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元所 檢測聲音強(qiáng)度值的最大值。
[0084] 由于f Q = 2Hz~4Hz，則采樣時間間隔為0 · 5s~0 · 25s。
[0085] 實(shí)際使用時，可根據(jù)具體需要，對fo和N的取值大小分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0086] 并且，N的取值大小根據(jù)所述采煤機(jī)的過載倍數(shù)進(jìn)行確定，其中采煤機(jī)的過載倍數(shù) 越大，N的取值越小。步驟2034中對此后連續(xù)N個采樣時刻所述聲音強(qiáng)度檢測裝置3所檢測的 聲音強(qiáng)度最大值進(jìn)行判斷時，需保證對此后6s~20s內(nèi)所述聲音強(qiáng)度檢測裝置3所檢測的聲 音強(qiáng)度最大值進(jìn)行判斷。所述采煤機(jī)的過載倍數(shù)為2倍~1.5倍。
[0087]其中，當(dāng)過載倍數(shù)為1.5倍時，保證對此后20s內(nèi)所述聲音強(qiáng)度檢測裝置3所檢測的 聲音強(qiáng)度最大值進(jìn)行判斷；當(dāng)過載倍數(shù)為2倍時，保證對此后6s內(nèi)所述聲音強(qiáng)度檢測裝置3 所檢測的聲音強(qiáng)度最大值進(jìn)行判斷。
[0088]實(shí)際過程中，步驟2024中進(jìn)行聲音強(qiáng)度分析及聲音異常判斷時，為簡化聲音異常 判斷過程，判斷為此時出現(xiàn)聲音異常時，也可以直接得出此時的聲音異常判斷結(jié)果為此時 出現(xiàn)聲音異常。
[0089] 實(shí)際使用過程中，對步驟3021中所述的IsQ和IxQ進(jìn)行確定時，既可以采用人為設(shè)定 的方式進(jìn)行確定，也可以采用實(shí)際測試的方式進(jìn)行確定。同樣地，對步驟3023所述的IqM進(jìn)行 確定時，既可以采用人為設(shè)定的方式進(jìn)行確定，也可以采用實(shí)際測試的方式進(jìn)行確定。
[0090]其中，采用人為設(shè)定的方式進(jìn)行確定是，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行設(shè)定。如對煤層總厚度為3.2~4.1米且平均厚度為3.5米的綜采工作面進(jìn)行開采時，查閱 相關(guān)資料可知，一般情況下，普通巖石的普氏系數(shù)數(shù)值在5~20,而煤的一般普氏系數(shù)數(shù)值 在1~4。當(dāng)普氏系數(shù)f = 3且采煤機(jī)正常工作（即采煤機(jī)對煤層進(jìn)行開采)時，牽引電流最大 值(即IqM)為60A;截割部電機(jī)電流為80A左右，即IsQ= IxQ = 80A。
[0091] 本實(shí)施例中，為使診斷結(jié)果更加準(zhǔn)確，采用所述的IsQ、IxQ和IqM均采用實(shí)際測試的 方式進(jìn)行確定。
[0092] 本實(shí)施例中，步驟二中采用所述采煤機(jī)對所述待開采煤層中位于最后側(cè)的工作面 進(jìn)行開采過程中，先采用兩個所述截割電流檢測單元1-3對當(dāng)前工作面的煤層開采過程中 兩個所述截割電機(jī)的工作電流分別進(jìn)行檢測，并采用牽引電流檢測單元1-4對當(dāng)前工作面 的煤層開采過程中所述牽引工作電機(jī)的工作電流進(jìn)行檢測，且通過控制器1-5將所檢測的 電流值均同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)2;所述上位監(jiān)控機(jī)2將此時所接收電流值中所述上滾筒截 害J電流檢測單元所檢測的電流值作為電流值I sQ，將此時所接收電流值中所述下滾筒截割電 流檢測單元所檢測的電流值作為電流值1x0,并將此時所接收電流值中所述牽引工作電機(jī)的 工作電流最大值作為工作電流最大值I#。
[0093] 其中，當(dāng)前工作面的煤層開采過程中是指采用所述采煤機(jī)對當(dāng)前工作面的煤層進(jìn) 行開采，并非對頂板、底板或斷層進(jìn)行開采，此時所述采煤機(jī)處于正常工作狀態(tài)。
[0094]本實(shí)施例中，步驟2025中完成截割工況進(jìn)一步診斷后，還需進(jìn)行截割工況細(xì)化診 斷；
[0095]其中，當(dāng)步驟2025中診斷得出此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到頂板和/或底 板時，還需根據(jù)步驟2021中兩個所述截割滾筒的截割狀態(tài)判斷結(jié)果進(jìn)行截割工況細(xì)化診 斷：當(dāng)步驟2021中判斷得出所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述下截割滾筒 的截割狀態(tài)為正常截割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)截割到頂板；當(dāng)步驟2021中判斷得 出所述下截割滾筒的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為正常截割 狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)截割到底板；當(dāng)步驟2021中判斷得出所述上截割滾筒和所 述下截割滾筒的截割狀態(tài)均為異常截割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)截割到頂板和底 板；
[0096]當(dāng)步驟2024中診斷得出此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到斷層時，還需根據(jù)步 驟2021中兩個所述截割滾筒的截割狀態(tài)判斷結(jié)果進(jìn)行截割工況細(xì)化診斷：當(dāng)步驟2021中判 斷得出所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述下截割滾筒的截割狀態(tài)為正常 截割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)截割到正斷層；當(dāng)步驟2021中判斷得出所述下截割滾 筒的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為正常截割狀態(tài)時，診斷為此 時所述采煤機(jī)截割到逆斷層。
[0097]本實(shí)施例中，步驟204中對所述采煤機(jī)的所述上截割滾筒和/或所述下截割滾筒的 截割高度分別進(jìn)行調(diào)整時，根據(jù)步驟202中得出的截割工況細(xì)化診斷結(jié)果進(jìn)行調(diào)整：當(dāng)診斷 得出此時所述采煤機(jī)截割到底板時，通過控制器1-5控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述下 截割滾筒的截割高度進(jìn)行向上調(diào)整，直至所述下截割滾筒移至所述底板上方；當(dāng)診斷得出 此時所述采煤機(jī)截割到頂板時，通過控制器1-5控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述上截割 滾筒的截割高度進(jìn)行向下調(diào)整，直至所述下截割滾筒移至所述頂板下方；當(dāng)診斷得出此時 所述采煤機(jī)截割到頂板和底板時，通過控制器1-5控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述上截 割滾筒的截割高度進(jìn)行向下調(diào)整并對所述下截割滾筒的截割高度進(jìn)行向上調(diào)整，直至所述 下截割滾筒移至所述底板上方且所述下截割滾筒移至所述底板上方；當(dāng)診斷得出此時所述 采煤機(jī)截割到正斷層時，通過控制器1-5控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述上截割滾筒與 所述下截割滾筒的截割高度分別進(jìn)行向上調(diào)整；當(dāng)診斷得出此時所述采煤機(jī)截割到逆斷層 時，通過控制器1-5控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述上截割滾筒與所述下截割滾筒的截 割高度分別進(jìn)行向下調(diào)整。
[0098] 其中，對所述上截割滾筒或所述下截割滾筒的截割高度進(jìn)行向上調(diào)整時，通過一 次或由前至后分多次進(jìn)行調(diào)整，每次向上調(diào)整的高度為4cm~8cm。對所述上截割滾筒或所 述下截割滾筒的截割高度進(jìn)行向下調(diào)整時，通過一次或由前至后分多次進(jìn)行調(diào)整，每次向 下調(diào)整的高度為4cm~8cm〇
[0099] 當(dāng)診斷得出此時所述采煤機(jī)截割到正斷層時，通過控制器1-5控制所述搖臂調(diào)高 液壓系統(tǒng)對所述上截割滾筒與所述下截割滾筒的截割高度同步進(jìn)行向上調(diào)整，并且所述上 截割滾筒與所述下截割滾筒的截割高度向上調(diào)整的調(diào)整量相同，直至所述上截割滾筒位于 頂板下方且所述下截割滾筒位于底板上方。
[0100] 當(dāng)診斷得出此時所述采煤機(jī)截割到逆斷層時，通過控制器1-5控制所述搖臂調(diào)高 液壓系統(tǒng)對所述上截割滾筒與所述下截割滾筒的截割高度分別進(jìn)行向下調(diào)整，并且所述上 截割滾筒與所述下截割滾筒的截割高度向下調(diào)整的調(diào)整量相同，直至所述上截割滾筒位于 頂板下方且所述下截割滾筒位于底板上方。
[0101]其中，斷層形成后，上盤相對下降，下盤相對上升的斷層稱正斷層。而上盤相對上 升，下盤相對下降的斷層稱逆斷層
[0102] 本實(shí)施例中，所述控制器1-5與上位監(jiān)控機(jī)2之間通過CAN總線進(jìn)行雙向通信。
[0103] 實(shí)際使用時，所述控制器1-5與上位監(jiān)控機(jī)2之間也可以采用其它類型的無線通信 方式。
[0104] 本實(shí)施例中，所述聲音強(qiáng)度檢測單元與控制器1-5之間以無線通信方式進(jìn)行通信。
[0105] 本實(shí)施例中，步驟一中所述下位監(jiān)控裝置1還包括對所述采煤機(jī)的牽引速度進(jìn)行 實(shí)時檢測的牽引速度檢測單元1-6,所述牽引速度檢測單元1-6與上位監(jiān)控機(jī)2連接；
[0106] 步驟201中進(jìn)行采煤機(jī)截割電流、牽引電流與聲音強(qiáng)度信息檢測及同步上傳時，還 需采用牽引速度檢測單元1-6對所述采煤機(jī)的牽引速度進(jìn)行實(shí)時檢測，并將牽引速度檢測 單元1-6所檢測信息通過控制器1-5同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)2。
[0107] 實(shí)際使用過程中，通過上位監(jiān)控機(jī)2對牽引速度檢測單元1-6、采煤機(jī)位置檢測單 元1-1、兩個所述截割電流檢測單元1-3、所述牽引電流檢測單元1-4和多個所述聲音強(qiáng)度檢 測單元所檢測信息進(jìn)行同步顯示。并且，通過上位監(jiān)控機(jī)2對步驟202中的截割工況診斷結(jié) 果進(jìn)行同步顯示。
[0108] 同時，所述下位監(jiān)控裝置1還包括對所述采煤機(jī)中所述上截割滾筒的截割高度進(jìn) 行實(shí)時檢測的上截割滾筒截割高度檢測單元和對所述下截割滾筒的截割高度進(jìn)行實(shí)時檢 測的下截割滾筒截割高度檢測單元，所述上截割滾筒截割高度檢測單元和所述下截割滾筒 截割高度檢測單元均與控制器1-5連接。并且，所述上截割滾筒的截割高度為所述上截割滾 筒的中心軸線距采煤機(jī)機(jī)身底部的高度，所述下截割滾筒的截割高度為所述下截割滾筒的 中心軸線距采煤機(jī)機(jī)身底部的高度。
[0109]因而，實(shí)際使用過程中，通過上位監(jiān)控機(jī)2對所述上截割滾筒截割高度檢測單元和 所述下截割滾筒截割高度檢測單元所檢測信息進(jìn)行同步顯示。
[0110] 本實(shí)施例中，步驟一中所述下位監(jiān)控裝置1還包括對所述采煤機(jī)的運(yùn)行姿態(tài)進(jìn)行 實(shí)時檢測的采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測單元1-2,所述采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測單元1-2與控制器1-5 連接；
[0111] 所述采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測單元1-2包括對所述采煤機(jī)機(jī)身與工作面長度方向之間 的夾角進(jìn)行實(shí)時檢測的第一角度檢測單元、對所述采煤機(jī)機(jī)身與工作面推進(jìn)方向之間的夾 角進(jìn)行實(shí)時檢測的第二角度檢測單元和對兩個所述搖臂與所述工作面之間的夾角分別進(jìn) 行實(shí)時檢測的第三角度檢測單元，所述第一角度檢測單元、所述第二角度檢測單元和所述 第三角度檢測單元均與控制器1-5連接。
[0112] 因而，實(shí)際使用過程中，通過上位監(jiān)控機(jī)2對采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測單元1-2所檢測 信息進(jìn)行同步顯示。
[0113] 本實(shí)施例中，步驟二中采用所述采煤機(jī)對當(dāng)前工作面的任一個開采位置進(jìn)行開采 時，采用步驟一中所述采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行采煤機(jī)自動調(diào)高控制后，均采用上位 監(jiān)控機(jī)2對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)中兩個所述截割滾筒的截割高度進(jìn)行記錄;待當(dāng)前工 作面開采完成后，根據(jù)所記錄的當(dāng)前工作面開采過程中各開采位置所述采煤機(jī)中兩個所述 截割滾筒的截割高度信息，采用上位監(jiān)控機(jī)2得出當(dāng)前工作面開采過程中所述采煤機(jī)中兩 個所述截割滾筒的截割軌跡。
[0114] 并且，通過上位監(jiān)控機(jī)2對所得出的當(dāng)前工作面開采過程中所述采煤機(jī)中兩個所 述截割滾筒的截割軌跡分別進(jìn)行同步顯示。
[0115] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明 技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特征在于，該方法包 括W下步驟： 步驟一、采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)搭建:對待開采煤層進(jìn)行開采之前，先搭建采煤機(jī)開 采工況監(jiān)控系統(tǒng)； 所述采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)包括聲音強(qiáng)度檢測裝置(3)、安裝在采煤機(jī)上的下位監(jiān) 控裝置（1)和布設(shè)在上位監(jiān)控室內(nèi)的上位監(jiān)控機(jī)(2)，所述聲音強(qiáng)度檢測裝置(3)包括多個 沿工作面長度方向由左至右布設(shè)的聲音強(qiáng)度檢測單元，多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元均布設(shè) 在工作面支架上，所述下位監(jiān)控裝置(1)與上位監(jiān)控機(jī)(2)進(jìn)行雙向通信； 所述采煤機(jī)為雙滾筒采煤機(jī)，所述雙滾筒采煤機(jī)包括采煤機(jī)機(jī)身、兩個分別安裝在所 述采煤機(jī)機(jī)身左右兩側(cè)的截割部、兩個分別安裝在所述采煤機(jī)機(jī)身左右兩側(cè)的行走機(jī)構(gòu)和 兩個分別對兩個所述行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行牽引的牽引部;兩個所述截割滾筒分別為上截割滾筒和 位于所述上截割滾筒下方的下截割滾筒;每個所述截割部均包括較接在所述采煤機(jī)機(jī)身上 的搖臂、安裝在所述搖臂前端的截割滾筒和對所述截割滾筒進(jìn)行驅(qū)動的截割電機(jī)，所述截 割電機(jī)與所述截割滾筒進(jìn)行傳動連接;每個所述牽引部均包括一個牽引電機(jī)，所述牽引電 機(jī)與其所牽引的行走機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動連接； 所述下位監(jiān)控裝置（1)包括對所述采煤機(jī)的位置進(jìn)行實(shí)時檢測的采煤機(jī)位置檢測單元 (1-1)、兩個分別對兩個所述截割電機(jī)的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的截割電流檢測單元（1- 3)、兩個分別對兩個所述牽引電機(jī)的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的牽引電流檢測單元（1-4)? 及安裝在所述采煤機(jī)機(jī)身內(nèi)的電氣控制系統(tǒng)和搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)，所述電氣控制系統(tǒng)包括 控制器(1-5)，所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)由控制器(1-5)進(jìn)行控制且其與控制器（1-5)連接，所 述控制器(1-5)與上位監(jiān)控機(jī)(2)進(jìn)行雙向通信;所述采煤機(jī)位置檢測單元(1-1)、兩個所述 截割電流檢測單元（1-3)和兩個所述牽引電流檢測單元（1-4)均與控制器（1-5)連接，多個 所述聲音強(qiáng)度檢測單元均與控制器(1-5)進(jìn)行通信;兩個所述截割電流檢測單元(1-3)分別 為對所述上截割滾筒的截割電機(jī)的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的上滾筒截割電流檢測單元和 對所述下截割滾筒的截割電機(jī)的工作電流進(jìn)行實(shí)時檢測的下滾筒截割電流檢測單元； 步驟二、采煤機(jī)自動調(diào)高控制：采用所述采煤機(jī)沿工作面推進(jìn)方向由后向前對所述待 開采煤層進(jìn)行開采； 對所述待開采煤層的任一個工作面進(jìn)行開采過程中，均采用所述采煤機(jī)沿工作面長度 方向由后向前對當(dāng)前工作面進(jìn)行開采;采用所述采煤機(jī)對當(dāng)前工作面的任一個開采位置進(jìn) 行開采時，均采用步驟一中所述采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行采煤機(jī)自動調(diào)高控制，過程 如下： 步驟201、采煤機(jī)截割電流、牽引電流與聲音強(qiáng)度信息檢測及同步上傳:采用兩個所述 截割電流檢測單元(1-3)分別對當(dāng)前開采位置開采過程中兩個所述截割電機(jī)的工作電流進(jìn) 行實(shí)時檢測，并采用牽引電流檢測單元（1-4)對當(dāng)前工作面開采過程中牽引工作電機(jī)的工 作電流進(jìn)行實(shí)時檢測，并通過控制器（1-5)將所檢測的電流值均同步傳送至上位監(jiān)控機(jī) (2);同時，采用聲音強(qiáng)度檢測裝置(3)對當(dāng)前工作面開采過程中的聲音強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時檢測， 并通過控制器(1-5)將所檢測的聲音強(qiáng)度值均同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)(2); 所述牽引工作電機(jī)為兩個所述牽引電機(jī)中牽引所述采煤機(jī)沿當(dāng)前工作面的長度方向 由后向前移動的牽引電機(jī)； 步驟202、截割工況診斷：采用上位監(jiān)控機(jī)(2)對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)的截割工況 進(jìn)行診斷，過程如下： 步驟2021、截割電流分析及截割狀態(tài)判斷：調(diào)用截割電流比較模塊，對步驟201中兩個 所述截割電流檢測單元（1-3)所檢測的電流值分別進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果對兩個所述 截割滾筒的截割狀態(tài)分別進(jìn)行判斷； 其中，調(diào)用所述截割電流比較模塊對所述上滾筒截割電流檢測單元所檢測的電流值Is 進(jìn)行分析時，將電流值Is與對所述待開采煤層中的煤層進(jìn)行開采時所述上截割滾筒的截割 電機(jī)的工作電流值IsO進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果，對此時所述上截割滾筒是否處于異常截 割狀態(tài)進(jìn)行判斷：當(dāng)Is >Is〇且I寸，判斷為此時所述上截割滾筒處于異常截割狀 態(tài)；否則，判斷為此時所述上截割滾筒處于正常截割狀態(tài);其中，CJ為預(yù)先設(shè)定的截割電流 變化判斷闊值且cj = 0.5~1; 調(diào)用所述截割電流比較模塊對所述下滾筒截割電流檢測單元所檢測的電流值Ιχ進(jìn)行分 析時，將電流值Ιχ與對所述待開采煤層中的煤層進(jìn)行開采時所述下截割滾筒的截割電機(jī)的 工作電流值1x0進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果，對此時所述下截割滾筒是否處于異常截割狀態(tài) 進(jìn)行判斷：當(dāng)Ιχ> 1x0且時，判斷為此時所述下截割滾筒處于異常截割狀態(tài)；否 貝1J，判斷為此時所述下截割滾筒處于正常截割狀態(tài)； 步驟2022、截割工況初步診斷:根據(jù)步驟2021中兩個所述截割滾筒的截割狀態(tài)判斷結(jié) 果，對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)的工況進(jìn)行初步診斷：當(dāng)步驟2021中判斷得出兩個所述截 割滾筒均處于正常截割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)，進(jìn)入 步驟203;否則，進(jìn)入步驟2023; 步驟2023、牽引電流分析及牽引狀態(tài)判斷：調(diào)用牽引電流比較模塊，對步驟201中所述 牽引電流檢測單元（1-4)所檢測的電流值Iq與對所述待開采煤層中的煤層進(jìn)行開采時所述 下截割滾筒牽引工作電機(jī)的工作電流最大值IqM進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果對所述采煤機(jī)的 牽引狀態(tài)進(jìn)行判斷：當(dāng)時，判斷為此時所述采煤機(jī)處于異常牽引狀 態(tài)；否則，判斷為此時所述采煤機(jī)處于正常牽引狀態(tài);其中，CQ為預(yù)先設(shè)定的牽引電流變化 判斷闊值且cq = 0.2; 步驟2024、聲音強(qiáng)度分析及聲音異常判斷：根據(jù)步驟201中所述聲音強(qiáng)度檢測裝置(3) 所檢測的聲音強(qiáng)度值，對當(dāng)前開采位置是否出現(xiàn)聲音異常進(jìn)行診斷：當(dāng)聲音強(qiáng)度檢測裝置 (3)中多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元所檢測的聲音強(qiáng)度值均小于Υο時，判斷為此時未出現(xiàn)聲 音異常，且診斷為此時所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)，進(jìn)入步驟203;否則，判斷為 此時出現(xiàn)聲音異常，進(jìn)入步驟2025;其中，Υ〇 = 80地~120地； 步驟2025、截割工況進(jìn)一步診斷:根據(jù)步驟2023中所述采煤機(jī)的牽引狀態(tài)判斷結(jié)果，并 結(jié)合步驟2024中得出的聲音異常判斷結(jié)果，對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)的截割工況進(jìn)行進(jìn) 一步診斷：當(dāng)步驟2023中所述采煤機(jī)的牽引狀態(tài)判斷結(jié)果為此時所述采煤機(jī)處于異常牽引 狀態(tài)且步驟2024中得出的聲音異常判斷結(jié)果為此時出現(xiàn)聲音異常時，診斷為此時所述采煤 機(jī)的截割工況為截割到頂板和/或底板;否則，當(dāng)步驟2023中所述采煤機(jī)的牽引狀態(tài)判斷結(jié) 果為此時所述采煤機(jī)處于正常牽引狀態(tài)且步驟2024中得出的聲音異常判斷結(jié)果為此時出 現(xiàn)聲音異常時，診斷為此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到斷層； 步驟203、采煤機(jī)調(diào)高判斷:采用上位監(jiān)控機(jī)(2)且根據(jù)步驟202中得出的截割工況診斷 結(jié)果，判斷是否需對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)的截割高度進(jìn)行調(diào)整：當(dāng)步驟202中得出此時 所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)時，判斷為無需對所述采煤機(jī)的截割高度進(jìn)行調(diào) 整；否則，當(dāng)步驟202中得出此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到斷層或者截割到頂板和/ 或底板時，判斷為需對所述采煤機(jī)的截割高度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)入步驟204; 步驟204、采煤機(jī)截割高度調(diào)整:根據(jù)步驟202中得出的截割工況診斷結(jié)果，采用上位監(jiān) 控機(jī)(2)對控制器（1-5)進(jìn)行控制，并通過控制器（1-5)控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述 采煤機(jī)的所述上截割滾筒和/或所述下截割滾筒的截割高度分別進(jìn)行調(diào)整。2. 按照權(quán)利要求1所述的基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特 征在于:步驟一中多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元呈均勻布設(shè)。3. 按照權(quán)利要求1或2所述的基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其 特征在于:步驟201中通過控制器(1-5)將兩個所述截割電流檢測單元（1-3)所檢測電流值、 牽引電流檢測單元（1-4)所檢測電流值和聲音強(qiáng)度檢測裝置(3)所檢測的聲音強(qiáng)度值均同 步傳送至上位監(jiān)控機(jī)(2)時，所述上位監(jiān)控機(jī)(2)調(diào)用數(shù)據(jù)采集模塊且按照預(yù)先設(shè)定的采樣 頻率fo對牽引電流檢測單元（1-4)和兩個所述截割電流檢測單元（1-3)所檢測信息同步進(jìn) 行采集，并將所采集信息同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)(2);其中，時=2Hz~4Hz ; 步驟2024中判斷為此時出現(xiàn)聲音異常時，所述上位監(jiān)控機(jī)(2)還需調(diào)用聲音異常持續(xù) 判斷模塊對此后連續(xù)N個采樣時刻所述聲音強(qiáng)度檢測裝置(3)所檢測的聲音強(qiáng)度值分別進(jìn) 行分析，并根據(jù)分析結(jié)果得出此時的聲音異常診斷結(jié)果：當(dāng)此后連續(xù)N個采樣時刻所述聲音 強(qiáng)度檢測裝置(3)所檢測的聲音強(qiáng)度最大值均不小于Υο時，得出此時的聲音異常診斷結(jié)果 為此時出現(xiàn)聲音異常，進(jìn)入步驟2025;否則，得出此時的聲音異常診斷結(jié)果為此時未出現(xiàn)聲 音異常，且診斷為所述采煤機(jī)的截割工況為正常截割狀態(tài)，進(jìn)入步驟203; 其中Ν為正整數(shù)且Ν=12~80，時的取值越大，Ν的取值越大;任一個采樣時刻所述聲音強(qiáng) 度檢測裝置(3)所檢測的聲音強(qiáng)度最大值為該采樣時刻多個所述聲音強(qiáng)度檢測單元所檢測 聲音強(qiáng)度值的最大值。4. 按照權(quán)利要求1或2所述的基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其 特征在于:步驟二中采用所述采煤機(jī)對所述待開采煤層中位于最后側(cè)的工作面進(jìn)行開采過 程中，先采用兩個所述截割電流檢測單元（1-3)對當(dāng)前工作面的煤層開采過程中兩個所述 截割電機(jī)的工作電流分別進(jìn)行檢測，并采用牽引電流檢測單元（1-4)對當(dāng)前工作面的煤層 開采過程中所述牽引工作電機(jī)的工作電流進(jìn)行檢測，且通過控制器（1-5)將所檢測的電流 值均同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)(2);所述上位監(jiān)控機(jī)(2)將此時所接收電流值中所述上滾筒截 害帕流檢測單元所檢測的電流值作為電流值IsO,將此時所接收電流值中所述下滾筒截割電 流檢測單元所檢測的電流值作為電流值1x0,并將此時所接收電流值中所述牽引工作電機(jī)的 工作電流最大值作為工作電流最大值IqM。5. 按照權(quán)利要求1或2所述的基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其 特征在于:步驟2025中完成截割工況進(jìn)一步診斷后，還需進(jìn)行截割工況細(xì)化診斷； 其中，當(dāng)步驟2025中診斷得出此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到頂板和/或底板時， 還需根據(jù)步驟2021中兩個所述截割滾筒的截割狀態(tài)判斷結(jié)果進(jìn)行截割工況細(xì)化診斷：當(dāng)步 驟2021中判斷得出所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述下截割滾筒的截割 狀態(tài)為正常截割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)截割到頂板；當(dāng)步驟2021中判斷得出所述 下截割滾筒的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為正常截割狀態(tài)時， 診斷為此時所述采煤機(jī)截割到底板;當(dāng)步驟2021中判斷得出所述上截割滾筒和所述下截割 滾筒的截割狀態(tài)均為異常截割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)截割到頂板和底板； 當(dāng)步驟2024中診斷得出此時所述采煤機(jī)的截割工況為截割到斷層時，還需根據(jù)步驟 2021中兩個所述截割滾筒的截割狀態(tài)判斷結(jié)果進(jìn)行截割工況細(xì)化診斷：當(dāng)步驟2021中判斷 得出所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述下截割滾筒的截割狀態(tài)為正常截 割狀態(tài)時，診斷為此時所述采煤機(jī)截割到正斷層；當(dāng)步驟2021中判斷得出所述下截割滾筒 的截割狀態(tài)為異常截割狀態(tài)且所述上截割滾筒的截割狀態(tài)為正常截割狀態(tài)時，診斷為此時 所述采煤機(jī)截割到逆斷層。6. 按照權(quán)利要求5所述的基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其特 征在于:步驟204中對所述采煤機(jī)的所述上截割滾筒和/或所述下截割滾筒的截割高度分別 進(jìn)行調(diào)整時，根據(jù)步驟202中得出的截割工況細(xì)化診斷結(jié)果進(jìn)行調(diào)整：當(dāng)診斷得出此時所述 采煤機(jī)截割到底板時，通過控制器（1-5)控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述下截割滾筒的 截割高度進(jìn)行向上調(diào)整，直至所述下截割滾筒移至所述底板上方；當(dāng)診斷得出此時所述采 煤機(jī)截割到頂板時，通過控制器（1-5)控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述上截割滾筒的截 割高度進(jìn)行向下調(diào)整，直至所述下截割滾筒移至所述頂板下方；當(dāng)診斷得出此時所述采煤 機(jī)截割到頂板和底板時，通過控制器（1-5)控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述上截割滾筒 的截割高度進(jìn)行向下調(diào)整并對所述下截割滾筒的截割高度進(jìn)行向上調(diào)整，直至所述下截割 滾筒移至所述底板上方且所述下截割滾筒移至所述底板上方；當(dāng)診斷得出此時所述采煤機(jī) 截割到正斷層時，通過控制器（1-5)控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述上截割滾筒與所述 下截割滾筒的截割高度分別進(jìn)行向上調(diào)整；當(dāng)診斷得出此時所述采煤機(jī)截割到逆斷層時， 通過控制器(1-5)控制所述搖臂調(diào)高液壓系統(tǒng)對所述上截割滾筒與所述下截割滾筒的截割 高度分別進(jìn)行向下調(diào)整。7. 按照權(quán)利要求1或2所述的基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其 特征在于:所述控制器(1-5)與上位監(jiān)控機(jī)(2)之間通過CAN總線進(jìn)行雙向通信。8. 按照權(quán)利要求1或2所述的基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其 特征在于:步驟一中所述下位監(jiān)控裝置（1)還包括對所述采煤機(jī)的牽引速度進(jìn)行實(shí)時檢測 的牽引速度檢測單元(1-6)，所述牽引速度檢測單元(1-6)與上位監(jiān)控機(jī)(2)連接； 步驟201中進(jìn)行采煤機(jī)截割電流、牽引電流與聲音強(qiáng)度信息檢測及同步上傳時，還需采 用牽引速度檢測單元（1-6)對所述采煤機(jī)的牽引速度進(jìn)行實(shí)時檢測，并將牽引速度檢測單 元(1-6)所檢測信息通過控制器(1-5)同步傳送至上位監(jiān)控機(jī)(2)。9. 按照權(quán)利要求1或2所述的基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法，其 特征在于:步驟一中所述下位監(jiān)控裝置（1)還包括對所述采煤機(jī)的運(yùn)行姿態(tài)進(jìn)行實(shí)時檢測 的采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測單元（1-2)，所述采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測單元（1-2)與控制器（1-5)連 接； 所述采煤機(jī)運(yùn)行姿態(tài)檢測單元（1-2)包括對所述采煤機(jī)機(jī)身與工作面長度方向之間的 夾角進(jìn)行實(shí)時檢測的第一角度檢測單元、對所述采煤機(jī)機(jī)身與工作面推進(jìn)方向之間的夾角 進(jìn)行實(shí)時檢測的第二角度檢測單元和對兩個所述搖臂與所述工作面之間的夾角分別進(jìn)行 實(shí)時檢測的第Ξ角度檢測單元，所述第一角度檢測單元、所述第二角度檢測單元和所述第 Ξ角度檢測單元均與控制器(1-5)連接。10.按照權(quán)利要求1或2所述的基于電流監(jiān)測的綜采工作面采煤機(jī)自動調(diào)高控制方法， 其特征在于:步驟二中采用所述采煤機(jī)對當(dāng)前工作面的任一個開采位置進(jìn)行開采時，采用 步驟一中所述采煤機(jī)開采工況監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行采煤機(jī)自動調(diào)高控制后，均采用上位監(jiān)控機(jī) (2)對當(dāng)前開采位置所述采煤機(jī)中兩個所述截割滾筒的截割高度進(jìn)行記錄;待當(dāng)前工作面 開采完成后，根據(jù)所記錄的當(dāng)前工作面開采過程中各開采位置所述采煤機(jī)中兩個所述截割 滾筒的截割高度信息，采用上位監(jiān)控機(jī)(2)得出當(dāng)前工作面開采過程中所述采煤機(jī)中兩個 所述截割滾筒的截割軌跡。
【文檔編號】E21C35/24GK106089202SQ201610701470
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月22日
【發(fā)明人】毛清華, 馬宏偉, 張旭輝, 南源桐, 董剛, 杜昱陽, 姚闖
【申請人】西安科技大學(xué)