一、采煤机自动进刀与割煤
1.采煤机监测控制原理
采煤机监测控制系统记录和存储大量的运行过程数据，要求实时反映给工作面操作人员，甚至传输到地面监控室，这就对监测控制系统提出了更高的要求。采用现场总线方式，只需要一条双芯电缆，既便于对通讯线进行特殊的保护，又方便扩展。系统由一个主节点单元和多个副节点单元组成，如图1所示。
图1 采煤机监测控制系统组成图
主节点单元主要完成监控保护、紧急停机等重要级别相对较高的任务；副节点单元包括左端头操作站、右端头操作站、机身左侧信号监测站、机身右侧信号监测站、遥控控制处理单元、动力系统监测站和运行数据记录单元。各副节点分别负责采集不同的信号并进行处理，然后通过现场总线与主节点单元通信，将现场信号的处理结果传给主节点单元，并接收主节点传来的数据和命令，执行相应的信号指令，存储数据或控制相应的继电器、电磁阀动作。
2.进刀与割煤控制流程
(a)采煤机向下割煤；(b)采煤机在下端斜切进刀；(c)机尾推向煤壁，采煤机向下端割透煤壁；(d)采煤机向上正常割下一刀煤，输送机机头和机身推向煤壁；(e)采煤机在上端头斜切进刀割煤；(f)机尾推向煤壁，采煤机向上端割透煤壁；(g)采煤机向下正常割下一刀煤，输送机机尾和机身推向煤壁
图2 采煤机端部斜切进刀及割煤工序图
综放工作面常用割煤进刀过程如下：采煤机从工作面下端向上端正常割煤时，随后移架，推移输送机[图2(a)]；采煤机到达工作面下端头割透煤壁后，反向先割两滚筒间剩余15m的机身底煤，之后进入斜切进刀段[图2(b)]；斜切进刀完成后将机头推向煤壁，采煤机反向将下端进刀段煤壁割透[图2(c)]，而后反向割两滚筒间剩余15m的底煤，并开始向上端正常割煤，与此同时，将机头和机身顺序推向煤壁[图2(d)]；采煤机到达上端后，和在下端一样反向割机身剩余底煤，进入斜切进刀段进行斜切割煤[图2(e)]；完成斜切进刀后将机尾推向煤壁，采煤机向上割进刀段煤[图2(f)]，而后反向割两滚筒间剩余15m的底煤，并开始向下端正常割煤，与此同时，将机尾和机身顺序推向煤壁[图2(g)]。
进刀段的自动化实现过程如下：
当采煤机向机头方向割煤时，采煤机后支架依次拉架，当采煤机割过和40#支架距离超过BP_D的支架时，从40#支架开始，推溜的目标行程替换为根据公式(SUP_NUM-SNK_R1)×BP_D/（SNK_R2-SNK_Rl）计算出来的行程值，从而可以推出进刀段。当采煤机进刀向机尾方向行走时，工作面机头未移架支架根据和采煤机位置的远近依次完成移架动作。并当采煤机进刀完成后，从工作面机头位置开始推溜，包括进刀段未完全推溜支架，此时在SNK_R1、SNK_R2之间的支架推溜目标行程替换为BP_EXT值，实现全距离推溜。
采煤机在割机头位置煤时，SNK_R1、SNK_R2之间的支架因为自己的特殊性记录上一次完成的动作，此时并不会被采煤机位置信息触发跟机动作，而是等采煤机从机头回刀后作为采煤机机尾方向割煤被触发在采煤机后自动移架、自动推溜，从而实现在进刀段的跟机自动动作。
二、自动移架与推溜
工作面中部除放煤和拉后溜以外的动作实现全部自动化。适应双向割煤工艺的跟机自动移架、自动推溜、自动伸缩护帮板。
要实现液压支架跟随采煤机自动操作，首先电液控制系统要获得采煤机运行的当前位置和牵引方向。通过两种方法获得采煤机位置即红外线法和与采煤机数据通讯法。两种方法互为备用。其次根据采煤工艺的要求编制程序，通过参数调整，在工作面不同位置不同区段支架控制器控制支架完成不同的工艺动作，如自动收护帮板、自动移架、自动伸护帮板、自动推溜等。如图3所示。
图3 移架推溜控制过程
跟机自动化是支架单动作的自动触发的联合动作。触发条件根据采煤机位置信息和系统中有关采煤工艺设置。
可以参加跟机自动化的动作包括：伸缩护帮板、推前溜、升降前后柱、拉后溜、自动移架、自动后部放顶煤。
三、自动放煤
1.系统原理
实现人工启动成组按时间控制自动放煤，必要时人工单架找补的半自动放煤。根据后部输送机负荷实现放煤口数量和组数的自动控制。
控制系统程序提供支架放煤动作的连续顺序动作控制，尾梁、插板的位置由千斤顶行程传感器监测，即放煤口的大小受行程参数控制，放煤口打开的时间由时间参数控制。启动放煤动作由人工操作控制，可一次启动一架，也可启动成组支架自动放煤。
放煤口的停止可以由时间参数确定的定时停止，也可由放煤工手动按键停止，当后部输送机负荷超限时程序也可控制其停止。
2.工艺过程及流程图
放煤方法：采用单架双口双轮顺序放煤方法。放煤步距1.6m，即两采一放。放煤口位置：滞后移架15架。邻架放煤间隔时间1s。
放煤操作过程：
第一轮自动放煤，共动作3次；每次放煤时间依据工作面具体条件在实测基础上给定。
第一次，收插板千斤顶，收尾梁千斤顶，收到位放煤；
第二次，收插板千斤顶2/3，收尾梁千斤顶2/3放煤；
第三次，收插板千斤顶1/3，收尾梁千斤顶1/3放煤。
第二轮：人工放煤，单架放煤时间不超过15s，保证放煤质量。
放煤工艺流程见图4。
图4 放煤控制流程图
需要注意的是，由于每个综放工作面地质条件不同，采用自动化综放回采时，需要针对工作面的具体条件进行调整，切不可随意套用其它煤矿既有回采工艺。
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