采煤机监控参数及位置检测
煤矿综采智能化工作面关键技术解析
煤矿综采智能化工作面关键技术解析摘要：开展煤矿综采工作期间，通过应用智能化技术，不仅实现了无人化生产的目标，还能确保生产过程的安全、顺利、高效。
对煤矿综采智能化工作面关键技术进行全面、深入的分析，以供参考。
关键词：煤矿综采；智能化；关键技术1煤矿智能化开采的含义将智能化开采系统运用到煤矿开采过程中，可以使煤机装备实时感知井下的复杂环境与变化，然后对控制参数进行相关调整。
在煤矿智能化开采过程中，智能感知、智能决策及智能控制非常关键。
煤矿智能化系统就是以自动化装置为重点，结合具有现代化特点的理念与思想，对矿山的开采信息进行收集，而后再应用网络将数据进行集成，利用智能化操作提供高质量的服务[1]。
智能化设备可以自主地方式进入学习过程，且其决策能力也极强，能更好地感知和分析问题，并自主修正，即使将其运用到复杂性的条件和环境下，它也能制定出科学性、可行性较强的开采计划与方案。
结合环境产生的不同变化，智能化开采设备可发挥出自身的作用和优势，真正实现智能化开采的目标。
在复杂的条件下，智能开采设备也可以进行无人开采。
2煤矿综采智能化工作面的技术特点伴随着时间的不断推移，我国采矿技术紧紧跟随时代发展的脚步，向着更新的方向发展和转变，开采方式也开始向智能化方向转化。
近年来，国内外的先进技术，在提升煤炭自动化水平等多个方面发挥了重要的作用，同时，也为进一步提升煤矿综采工作面的效率奠定了坚实的基础。
社会各行业在实际发展过程中，智能化都是主要的发展方向和趋势，煤矿综采行业更是如此。
将智能化技术运用到煤矿综采工作去，其优势和特点主要有以下3点。
2.1自动化控制提升准确性在煤矿综采工作过程中采面支架自动化控制、降尘自动化系统等，都是将自动化控制技术落实到工作中的具体表现。
这些智能设备完全改变了过去人工控制的局面，基于计算机系统，实现智能化控制，降低了工作人员的劳动强度，也减少工作误差，进一步提高了煤矿综采运行的准确性[2]。
综采工作面采煤机位置监测技术在王庄煤矿的应用
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综采工作面采煤机位置监测技术 在王庄煤矿的应用
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采煤机技术参数
7LS-06（LWS579）采煤机技术参数1.大修开工时间2006.10.25竣工时间2007.1.15金额8844445.45累计过煤量786万吨. 主要参数见附图5000018263/5000018264生产能力：5450吨/小时截割高度：5423mm电压：3300±12% V频率：50Hz总装机功率：1860kW截割电机功率：750kW交流牵引电机功率：110kW显示语言：英文屏幕，英文/中文显示操作方式：远程控制急停方式：跳闸急停采煤机起动前的警报信号：水预警，机器起动前喷水雾。
工作条件工作面倾角：100巷道倾角：小于等于90煤层综合强度(Mpa)：40Mpa大修周期(按产量计算)：500万吨采煤机寿命(按产量计算)：大于20百万吨2．2采煤机尺寸和重量摇臂在水平时的两滚筒中心距：14051mm宽度：1470mm高度：2017mm总重：98000kg2．3与采煤机配套的刮板机运输机类型：3×700kW&3×855kW溜槽尺寸(长×宽×高)：1750×1000×348mm运输机高度：351mm过煤高度：1071mm卧底量：398mm驱动框架与采煤机截割滚筒的间隙：运输端(48mm链条)165mm回送端(48mm链条)119mm2．4截割部2.4.1变速箱类型：摇臂厂家：JOY公司摇臂壳体结构：优质合金钢铸件减速等级：正齿轮和双行星减速齿轮精度：AGMA Q10轮齿表面硬度：57－62RC长度：3005mm摆动角度：＋50.50/-14.40润滑方式：自润滑摇臂油缸布置方式和主要技术参数大体布置图见：图No.5000011135推力：1164kN拉力：909kN内径：320mm行程：762mm闭合长度：1388mm伸展长度：2150mm大修周期（按产量计算）：500万吨寿命（按产量计算）：1750万吨总重：791kg2.4.2截割滚筒类型：JOY设计厂家：JOY公司转速：31转/分直径：2700mm有效截深：865mm寿命（按产量计算）：450万吨总重：5535kg2.4.3截齿类型：圆锥形，柄长35mm，U92KHD厂家：用户提供数量：56材料：用户提供硬度：用户提供截齿布置方式：4叶片，2齿/线2.4.4齿套类型：J35厂家：JOY公司数量：56材料：8640模锻钢硬度：40-45Rc2.4.5齿座类型：J35厂家：JOY公司数量：56材料：8637模锻钢硬度：363Bhn耐磨性能：硬焊接面寿命（按产量计算）：200万吨或根据截齿的布置可达到滚筒的寿命2.4.6消尘系统（内外喷雾系统分别列出）类型：内部截齿内喷向滚筒，外部在摇臂端部有J型喷雾块。
采煤机强检规定
采煤机强检规定1. 强制检测的目的为了保障采煤机的安全运行，防止安全事故的发生，根据《煤矿安全规定》等相关技术指标要求，规定采煤机设备必须按照规定的时限进行强制性检测。
2. 强制检测的范围全面监管煤矿安全生产，各项工作都非常重要，其中强制检测更是高度重视的一个环节。
采煤机的强制检测范围包括了采煤机的所有部件，包括壳体、液压系统、电气系统、传动系统、采煤机防护装置等。
3. 检测标准采煤机的检测标准基于《煤矿安全规定》等相关安全规程与相关技术标准，依据相关测试方法和测试标准，采用对采煤机液压系统、电气传动系统、机壳、防护装置等方面进行综合性测试，对系统和装置的各项指标进行全面检测，以便及时发现问题并加以处理。
4. 检测时间和频率根据相关规定和要求，采煤机随着使用时间的推移会出现各种问题，因此要求在采煤机启用后经过一定的时间后强制对设备进行检测。
针对不同类型的采煤机，其检测时间和频率会有所不同。
通常情况下，小型采煤机检测间隔时间为一年，大型采煤机检测间隔时间为半年。
5. 强制检测的操作流程强制检测之前，应提前安排好检测设备、人员、场地等前置工作，以便进行高效的检测工作。
为了避免漏检和误差，检测人员需要按照相关的检测标准和操作规程进行检测操作，严格遵照流程进行操作，依次对采煤机各项部件进行检测，对检测结果进行记录和上报。
6. 结论强制检测是为了及时发现采煤机存在的安全隐患，对设备进行及时维护和处理，确保设备的正常运行，同时也是为了保障采煤机人员的生命安全。
因此，在采煤机的使用过程中，要严格遵循强制检测的相关要求和标准，及时进行检测，对设备进行及时维护和处理，确保设备的正常运行，提高生产安全水平。
电磁调速电牵引采煤机的运行参数监测与控制
电磁调速电牵引采煤机的运行参数监测与控制随着矿山开采的深入和对煤炭资源利用的需求增加，电牵引采煤机在煤炭开采领域的应用越来越广泛。
而在电牵引采煤机的运行过程中，对其运行参数进行监测与控制是确保采煤机正常运行的关键。
电牵引采煤机的运行参数监测是指对电机电流、电机转速、电机温度等关键参数进行实时监测与记录。
通过监测这些参数，可以及时了解电机的运行状态，并对异常情况作出及时处理，确保采煤机的安全运行。
首先，电机电流是电磁调速电牵引采煤机运行中最重要的参数之一。
电机电流的监测可以帮助操作人员了解电机负荷情况，如果电流超过额定值，可能说明电机存在负载过重或者电缆接触不良的情况，需要及时采取措施解决，以防止电机过载损坏。
其次，电机转速也是电磁调速电牵引采煤机运行中需要关注的参数之一。
电机转速的监测可以判断采煤机的工作状态，比如转速过低可能说明采煤机遇到了阻力较大的岩石层或者设备故障，需要及时排除故障，以确保采煤机正常工作。
此外，电机温度也是电磁调速电牵引采煤机运行参数中需要监测的重要指标。
电机温度的监测可以帮助操作人员判断电机是否过热，如若电机长时间运行温度过高，可能会导致电机绕组绝缘老化甚至烧损，因此需要及时降低负载或者采取散热措施。
以上所述的运行参数监测只是电磁调速电牵引采煤机运行控制的一部分，针对这些监测数据，还需要进行参数控制以确保采煤机的正常运行。
参数控制的主要目标是调整采煤机的工作性能以适应不同的开采工况，并提高采煤效率。
首先，根据运行参数的监测情况，可以对电磁调速电牵引采煤机的功率进行调整。
通过增加或减少电机的输入电压和频率来改变电机的输出功率，以满足矿山开采工况的要求。
当电机负荷过大时，可以适当增加功率以提供更大的动力输出；而在转速不匹配或者负载较小时，可以降低功率以节约能源。
其次，参数控制还包括对电牵引采煤机的速度进行调节。
电牵引采煤机的速度是由电机转速控制的，可以根据采矿工况的需要来调整速度。
采煤工作面作业规程监测监控部分
采煤工作面作业规程--监测监控局部承受xxxx 煤矿安全监控系统对xxxx 工作面瓦斯浓度及工作面回风一氧化碳浓度和温度进展连续监测监控。
当瓦斯、一氧化碳浓度及温度值超过设定报警值时，现场瓦斯传感器、一氧化碳传感器发出声光报警，地面监控效劳器及各监测终端同时发出报警信号；当瓦斯浓度超过设定断电值时，现场瓦斯传感器发出声光报警，地面监控效劳器和各监测终端发出断电报警信号，同时安设在 xxxx 变电所的 xxxx 监控分站执行断电指令，掌握断电器切断断电范围内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁，当瓦斯浓度低于复电值时，安设在 xxxx 变电所的xxxx 监控分站执行复电指令解除闭锁，才可以人工恢复供电。
1、安装位置及掌握参数(1)xxxx 变电所安装 1 台通用分站、1 台电源箱、2 台断电器。
(2)传感器安装位置及掌握参数①xxxx工作面上隅角甲烷传感器垂直吊挂在距巷道上帮、上隅角切顶线向外 200～1000mm，距顶板不大于 300mm 处。
参数：报警浓度≥0.8%，断电浓度≥1.0% ，复电浓度＜0.8%。
断电范围：xxxx 工作面、xxxx 工作面材料道及运输机道内全部非本质安全型电气设备。
②xxxx工作面甲烷传感器垂直吊挂在距面出口 10m 范围内，距巷道上帮200～1000mm 处，距顶板不大于 300mm。
参数：报警浓度≥0.8%，断电浓度≥0.8% ，复电浓度＜0.8%。
断电范围：xxxx 工作面、xxxx 工作面材料道及运输机道内全部非本质安全型电气设备。
③xxxx工作面回风甲烷传感器垂直吊挂在距回风出口 10～15m 处，距巷道上帮 200～1000mm，距顶板不大于 300mm。
参数：报警浓度≥0.8%，断电浓度≥0.8%，复电浓度＜0.8%。
断电范围：xxxx 工作面及回风巷道内全部非本质安全型电气设备。
④xxxx工作面回风一氧化碳传感器垂直吊挂在距回风出口 10～15m 处，距巷道上帮不小于 200mm，距顶板不大于 300mm。
采煤机强检规定
采煤机强检规定背景采煤机是煤矿生产过程中必不可少的设备，采煤机强检是安全生产的重要保障。
根据《采煤机安全规程》第38条规定，采煤机必须经过安装运行结束后的一次强制性检验，即采煤机强检，以确保其安全、可靠、符合有关技术标准和规定，预防事故的发生。
强检标准采煤机强检标准主要包括以下几个方面：1. 机械性能检查机械性能检查主要包括采煤机的各部分零件的材料、构造、制造质量、连接、运转、停车等方面的检查。
检查内容包括：•拆卸检查：对采煤机各部分零件进行逐个检查，包括检查零部件的尺寸、配合、表面质量等。
•装配调整：对采煤机进行组装，检查各部位的清洁程度、润滑情况、各部位的配合状况等。
•启动和运转检查：采煤机在启动和运转的过程中，检查煤机各部位的运动状态、颤动和噪声等。
2. 电气检查电气检查主要是对采煤机电气系统的绝缘性、耐压试验、接线可靠性、接地保护等方面进行检查。
检查内容包括：•绝缘性能检查：检查采煤机电气线路中绝缘体的完好性和无缺损的情况。
•耐压试验：检查采煤机电气线路的电气绝缘强度和绝缘电阻。
•接线可靠性检查：检查采煤机电气控制系统的接线可靠性和连通性。
•接地保护检查：检查采煤机电气系统的接地情况，防止漏电造成事故。
3. 传动和液压系统检查传动和液压系统检查是对采煤机传动和液压系统中各部位的构造、密封、配合、运转、停车、维护等方面进行检查。
检查内容包括：•拆卸检查：对传动和液压系统各部分零件进行逐个检查，包括检查零部件的尺寸、配合、表面质量、密封方案等。
•装配调整：对传动和液压系统进行组装，检查各部位的清洁程度、润滑情况、各部位的配合状况等。
•启动和运转检查：检查传动和液压系统启动和运转的过程中，各部位的运动状态、颤动、泄漏和噪声等。
强检周期根据国家标准和相关规定，采煤机的强制检验应按照以下周期进行：•新机强检周期为24个月。
•已经强检过的采煤机，周期不能超过12个月，同时应定期进行日常检查和维护。
强检机构采煤机强检由国家认可的检测机构或者煤矿自有检测机构进行。
煤矿安全监测监控系统设计方案
煤矿安全监测监控系统设计方案一、引言煤炭作为我国的主要能源之一，在国民经济中占有重要地位。
然而，煤矿开采是一项高风险的作业，安全问题始终是煤矿生产的重中之重。
为了保障煤矿的安全生产，提高生产效率，降低事故发生率，设计一套科学、高效、可靠的煤矿安全监测监控系统至关重要。
二、系统需求分析（一）监测环境参数煤矿井下环境复杂，需要对多种环境参数进行实时监测，包括但不限于瓦斯浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度、温度、湿度、风速等。
（二）监测设备运行状态对采煤机、通风机、提升机等关键设备的运行状态进行监测，包括设备的转速、电流、电压、功率等参数，以及设备的故障报警信息。
（三）人员定位与跟踪实时掌握井下人员的位置分布和活动轨迹，以便在紧急情况下能够迅速组织救援。
（四）数据传输与存储将监测数据及时、准确地传输到地面监控中心，并进行长期存储，以便后续分析和查询。
（五）报警与预警功能当监测参数超过设定的阈值或设备发生故障时，系统能够及时发出声光报警，并提供预警信息，提醒相关人员采取措施。
三、系统总体设计（一）系统架构煤矿安全监测监控系统采用分层分布式架构，由感知层、传输层和应用层组成。
感知层主要由各类传感器和监测设备组成，负责采集井下环境参数和设备运行状态等信息。
传输层采用有线和无线相结合的方式，将感知层采集到的数据传输到地面监控中心。
有线传输方式包括工业以太网、RS485 总线等，无线传输方式包括 Zigbee、WiFi 等。
应用层包括数据处理服务器、监控终端、数据库等，对传输上来的数据进行处理、分析和展示。
（二）传感器选型与布置根据煤矿井下的实际情况，选择合适的传感器类型和型号。
例如，对于瓦斯浓度的监测，可选用催化燃烧式瓦斯传感器；对于温度的监测，可选用热电偶或热电阻传感器。
传感器的布置应遵循相关标准和规范，确保能够全面、准确地监测井下环境。
（三）数据传输网络设计数据传输网络是整个系统的关键组成部分，应具备高可靠性、高带宽和低延迟的特点。
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井下监测监控站主要由I/O站、主机等组成，监测监控电牵引采煤机各部分工况，如左右摇臂转动系统润滑温度、左右截割电机定子绕组温度、左右摇臂倾角传感器、左右牵引转动系统润滑油温度、左右牵引点及轴承温度、液压系统油温度、冷却水进水流量、冷却水进水压力、采煤机机身倾斜度、高压控制箱温湿度、采煤机推进位置传感器、左右截割点及电流互感器、泵点及电流传感器等传感检测控制单元的数据信息。
井下监测监控站在线将电牵引采煤机的工况通过PROFIBUS现场总线发送至地面监测监控与诊断服务器。
地面监测监控与诊断服务器结合建立的电牵引采煤机专家系统知识库、故障树，对井下正在作业的采煤机进行实时工况监测监控与故障诊断，并实现动态图形显示。
动态数据库中存放着当前检测数据、历史数据和中间结果。
考虑到电牵引采煤机诊断发展的连续性，对其诊断必须借助一些历史检测数据。
有时还应考虑正在检测部件的工作时间，以前该诊断部件是否出现类似故障，以前该部件出现故障的频率等历史数据。
企业Intranet网上的特许用户可访问井下采煤机的作业工况及故障诊断情况。
4)综合机械化开采工作面采煤机位置连续监测系统
兖州矿业(集团)公司东滩煤矿采用计齿法和感应通讯结合的方法，实现了采煤机动态位置的实时连续监测，使得地面的生产管理人员打开计算机就能够及时地知道采煤机的运行情况，避免了以往需要经常向井下打电话询问进度的情况，提高了生产管理的水平。
查新结果表明，国内外尚无同样的应用成果，具有广泛的推广应用价值。
国内外对综合机械化开采工作面各类参数的监测做了大量工作，但大多数以矿压监测为主，对生产设备的监测多为设备开停状态监测，对设备位置监测少有涉及。
采煤机在工作面的位置监测方法有多种，鉴于计齿法具有精度(分辨率)高、经济性好并且已经有成功应用的经验，所以确定在此课题中采用计齿法。
采用计齿法的关键是解决监测结果向井下中心站的传输方式。
采用单独的传输电缆、载波法、无线传输都有一些问题难以解决，而无线感应则可以比较容易地解决这些问题，所以决定采用无线感应的方法传输采煤机相对位置和运行速度的监测结果。
采煤机位置检测装置主要是由主机、接近开关、通讯天线三部分组成的。
其工作原理如下：检测装置通过接近开关提供的采煤机牵引齿轮运行时产生的开关脉冲信号，完成采煤机运行状况的检测；主机通过对该信号的分析，可以得到采煤机的全部运行参数，例如开、停、运行速度、运行方向及相对位置等。
在完成检测以后，主机将数据传送给井下中心站及地面调度室。
检测装置与中心站采用无线感应式通讯，发送数据由通讯电路调制成一字频发射信号，通过无线耦合到采煤机动力电缆上(不破坏动力电缆)完成与中心站的联系。
采煤机动态位置显示在地面计算机软件主显示屏幕上。
5)采煤机位置监测装置
1.2～
2.2m较薄煤层高产高效工作面成套设备在兖州矿业(集团)公司济宁二号煤矿93上05工作面进行试验，同时使用pm31电液控制系统(包括pm3/shm型采煤机位置监测装置)对全工作面进行监测、显示、信息传输、信息交换及跟机自动控制，效果良好。
随即又在93上08工作面应用，并且进一步在兖州矿区进行了推广。
pm3/shm型采煤机位置监测装置包括采煤机位置监测发射机和采煤机位置信息接收机两个部分。
发射机可以分为两个部分，一部分是由磁性齿轮传感器和齿轮及磁珠组成，另一部分是由接近开关和磁铁组成。
位置监测发射机安装在采煤机上，其主要功能是行进齿齿数计数、计数校正、数据无线发送。
位置信息接收机安装在支架上，工作面每间隔40～80架液压支架安装一个，其主要的功能是数据无线接收、齿数架数物理量转换、与液压支架控制器通信等。
当采煤机在工作面来回运行的时候，传感器有可能丢掉或者增加脉冲。
这种误差经过长时间的积累就会影响采煤机位置的定位精度。
校正装置能够确保采煤机在每一个工作循环内可以进行一次以上的位置校正。
由磁铁S 极触发的接近开关安装在采煤机上，校正磁铁安装在刮板输送机对应第X号支架位置的挡煤壁上。
当采煤机经过的时候，校正磁铁会触发接近开关的传感器，单片机就将位置计数器
清零。
在软件系统中设置好位置计数器为零时对应的采煤机位置是第X号支架，从而达到了校正的目的。
发射机和接收机之间采用短距离无线通信的方式。
实践表明，尽管井下无线传输受到传输距离的影响，但是工作面的长度基本上处于220m以内，一方面无线传输的距离可以通过提高发射功率等措施来增大，另一方面可以在工作面中多安装几个接收装置来同
时接收发射装置发射出来的信息。