智能工作面刮板輸送機(jī)調(diào)直方法研究

王世杰

(中煤華晉集團(tuán)有限公司 王家?guī)X礦, 山西 河津 043300)

隨著科技的進(jìn)步,煤炭開(kāi)采技術(shù)由傳統(tǒng)的炮采逐步發(fā)展過(guò)渡到機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化階段。煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐,智能化開(kāi)采成為煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然方向,而工作面“三直一平”是智能化開(kāi)采的基礎(chǔ),工作面直線(xiàn)度控制問(wèn)題成為影響智能工作面建設(shè)的最重要關(guān)鍵因素之一[1].

目前,實(shí)現(xiàn)工作面直線(xiàn)度檢測(cè)主要有3種方法:1) 在采煤機(jī)上安裝捷聯(lián)慣導(dǎo)元件反演刮板輸送機(jī)軌跡,再通過(guò)刮板輸送機(jī)軌跡進(jìn)行工作面調(diào)直[2],該方法技術(shù)比較成熟,安裝方法簡(jiǎn)單,但這種間接測(cè)量方法利用積分原理進(jìn)行軌跡反演,引入較多誤差因素,誤差累計(jì)大,還存在實(shí)時(shí)性低的問(wèn)題。2) 通過(guò)在液壓支架上安裝超聲波傳感器[3]、位移傳感器[4-5]和激光傳感器[6-7],用于監(jiān)測(cè)液壓支架推移油缸位移,獲取液壓支架位姿信息。該方法可靠性比較低,工作面調(diào)直精準(zhǔn)度較低,同時(shí)傳感器數(shù)量多,成本高。3) 在刮板輸送機(jī)上安裝光纖傳感器[8]和位姿傳感器[9],實(shí)時(shí)檢測(cè)刮板輸送機(jī)運(yùn)行形態(tài),首先得到刮板輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡,然后通過(guò)調(diào)直算法計(jì)算出每架液壓支架理論推移的距離補(bǔ)償量,實(shí)時(shí)獲取刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度信息,減少了中間轉(zhuǎn)換誤差,從而實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度準(zhǔn)確檢測(cè),調(diào)直方法精度高。

光纖布拉格光柵(簡(jiǎn)稱(chēng)FBG)作為一種光無(wú)源器件,具有良好的光敏特性和本質(zhì)安全的特點(diǎn),適用于刮板輸送機(jī)的形態(tài)監(jiān)測(cè)。為此,擬將光纖光柵曲率傳感技術(shù)應(yīng)用于刮板輸送機(jī)姿態(tài)檢測(cè)中,實(shí)時(shí)感知刮板輸送機(jī)姿態(tài),以提高刮板輸送機(jī)調(diào)直精準(zhǔn)度,實(shí)現(xiàn)綜采工作面智能化。

1 刮板輸送機(jī)光纖感知原理

1.1 刮板輸送機(jī)姿態(tài)模型

在煤礦正常生產(chǎn)工作中,刮板輸送機(jī)會(huì)受到煤層底板起伏、液壓支架推移等因素的影響,導(dǎo)致機(jī)身出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)和位置偏離,影響煤礦安全高效生產(chǎn)。刮板輸送機(jī)受外部環(huán)境影響,其姿態(tài)會(huì)呈現(xiàn)出空間上的彎曲變化,彎曲姿態(tài)一般為“S”型,刮板輸送機(jī)的過(guò)度彎曲姿態(tài)會(huì)造成啞鈴銷(xiāo)和端頭發(fā)生破壞,工作面的直線(xiàn)度無(wú)法保證,存在安全隱患。通常刮板輸送機(jī)彎曲形態(tài)包括向工作面回采方向前進(jìn)的水平彎曲和隨底板起伏方向的隨機(jī)豎直彎曲,見(jiàn)圖1. 其中,水平彎曲是液壓支架推移油缸產(chǎn)生的,這種彎曲造成刮板輸送機(jī)在水平面無(wú)法與煤壁保持平行;豎直彎曲主要是由工作面底板起伏造成的。要保證工作面的正常工作,刮板輸送機(jī)必須保持直線(xiàn)狀態(tài)。

圖1 刮板輸送機(jī)姿態(tài)變化模型圖

刮板輸送機(jī)沿工作面鋪設(shè),由多個(gè)中部槽連接組成,其姿態(tài)變化主要體現(xiàn)為中部槽相對(duì)位置的變化,因此分析中部槽可以得出其整體的姿態(tài)變化。刮板輸送機(jī)在液壓支架推移下前移,同時(shí)中部槽受到推移距離影響,表現(xiàn)出彎曲狀態(tài)。根據(jù)刮板輸送機(jī)姿態(tài)變形原理,選擇刮板輸送機(jī)的水平彎曲作為研究對(duì)象,建立XOY平面直角坐標(biāo)系,其中坐標(biāo)原點(diǎn)為刮板輸送機(jī)的初始位置,即刮板輸送機(jī)機(jī)頭部。X軸方向平行于工作面并由刮板輸送機(jī)機(jī)尾指向機(jī)頭方向,Y軸為刮板輸送機(jī)沿工作面推進(jìn)方向,刮板輸送機(jī)在坐標(biāo)系的姿態(tài)見(jiàn)圖2.

圖2 刮板輸送機(jī)水平彎曲數(shù)學(xué)模型圖

假設(shè)開(kāi)始工作時(shí)刮板輸送機(jī)位于x軸上,在工作一段時(shí)間后,液壓支架將刮板輸送機(jī)沿y軸方向推移,推移過(guò)程中刮板輸送機(jī)呈現(xiàn)出彎曲狀態(tài),其水平面位置和姿態(tài)變化見(jiàn)圖3.

圖3 刮板輸送機(jī)水平面變化圖

1.2 刮板輸送機(jī)姿態(tài)感知原理

光纖布拉格光柵傳感器能夠直接感知的主要物理參量是應(yīng)變和溫度,在感知曲率、位移等物理量時(shí),需要將光纖光柵感知的彈性結(jié)構(gòu)應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成姿態(tài)監(jiān)測(cè)所需的空間位移坐標(biāo)參量。圖4為被感知物體的彎曲模型,受到外力作用引起被感知物體彎曲變形,被測(cè)物體的應(yīng)變和光纖傳感器波長(zhǎng)漂移量密切相關(guān),可以通過(guò)光纖傳感器測(cè)量被測(cè)物體彎曲后產(chǎn)生的應(yīng)變。由材料力學(xué)知識(shí),根據(jù)彎曲應(yīng)變可以推導(dǎo)出彎曲曲率,再利用空間離散曲率信息的插值、擬合及重構(gòu)算法,得到光纖曲率傳感器上每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的空間位移坐標(biāo),最后重構(gòu)出光纖曲率傳感器的變形曲線(xiàn)。

圖4 傳感器彎曲變形結(jié)構(gòu)示意圖

由光纖光柵感知原理可知,采用光纖光柵曲率傳感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)刮板輸送機(jī)姿態(tài)位置信息的實(shí)時(shí)感知,其波長(zhǎng)量各不相同,各個(gè)中心波長(zhǎng)分別對(duì)應(yīng)不同感知點(diǎn),最后實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變值的多點(diǎn)測(cè)量。利用該感知方式,可以得到刮板輸送機(jī)的實(shí)時(shí)姿態(tài)信息,在此基礎(chǔ)上研究刮板輸送機(jī)的調(diào)直方法。

刮板輸送機(jī)有良好的可彎曲性,經(jīng)過(guò)封裝的光纖光柵曲率傳感器也具有很好的彎曲性能,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)刮板輸送機(jī)姿態(tài)的實(shí)時(shí)精確感知。刮板輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中,受到外部環(huán)境影響機(jī)身產(chǎn)生彎曲,與之相對(duì)應(yīng)的電纜槽中安裝的光纖光柵曲率傳感器也產(chǎn)生彎曲,傳感器能夠監(jiān)測(cè)到彎曲變形應(yīng)變,并能夠感知波長(zhǎng)漂移量在不同方向的變化,由相應(yīng)應(yīng)變和曲率轉(zhuǎn)換關(guān)系式,將光纖光柵曲率傳感器測(cè)得的曲率信息進(jìn)行融合,通過(guò)數(shù)值擬合能得到刮板輸送機(jī)整體機(jī)身的姿態(tài)實(shí)時(shí)信息。刮板輸送機(jī)姿態(tài)感知模型見(jiàn)圖5.

圖5 刮板輸送機(jī)姿態(tài)感知模型圖

在刮板輸送機(jī)正常工作過(guò)程中,通過(guò)安裝在電纜槽內(nèi)的光纖光柵曲率傳感器,對(duì)機(jī)身的彎曲應(yīng)變信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)感知。獲得的應(yīng)變信號(hào)由解調(diào)儀的信號(hào)處理單元進(jìn)行處理,解調(diào)出傳感器在正交方向中心波長(zhǎng)漂移量,然后將離散曲率信息解算出來(lái)。處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)交換機(jī)傳輸至電腦終端,利用離散曲率數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,計(jì)算出刮板輸送機(jī)坐標(biāo)信息,對(duì)刮板輸送機(jī)軌跡曲線(xiàn)進(jìn)行重構(gòu)。由于鋪設(shè)的光纖光柵長(zhǎng)度與刮板輸送機(jī)機(jī)身長(zhǎng)度相等,所以可以實(shí)時(shí)感知刮板輸送機(jī)姿態(tài)變化。

2 刮板輸送機(jī)調(diào)直方法研究

2.1 調(diào)直方案設(shè)計(jì)

基于光纖光柵曲率傳感器實(shí)時(shí)感知刮板輸送機(jī)姿態(tài),對(duì)刮板輸送機(jī)調(diào)直方案進(jìn)行設(shè)計(jì),見(jiàn)圖6. 刮板輸送機(jī)的調(diào)直有兩方面:刮板輸送機(jī)姿態(tài)實(shí)時(shí)感知和動(dòng)態(tài)調(diào)直。首先,通過(guò)光纖光柵曲率傳感器感知出刮板輸送機(jī)姿態(tài)信息,通過(guò)建立的平面直角坐標(biāo)系計(jì)算得出刮板輸送機(jī)姿態(tài)曲線(xiàn),由姿態(tài)曲線(xiàn)計(jì)算出刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度誤差值,將誤差值與調(diào)直閾值相比較,判斷此時(shí)刮板輸送機(jī)姿態(tài)是否進(jìn)行調(diào)整。如更新后刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度誤差較大,將當(dāng)前軌跡與參考直線(xiàn)進(jìn)行比較,解算每節(jié)中部槽需要推移的距離。在綜合考慮多種誤差因素影響的基礎(chǔ)上,利用LSTM神經(jīng)算法構(gòu)建刮板輸送機(jī)調(diào)直預(yù)測(cè)模型,得到下一刀刮板輸送機(jī)的理論姿態(tài)。在工作面持續(xù)推進(jìn)中,對(duì)刮板輸送機(jī)的調(diào)直也需要不斷修正,刮板輸送機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)直過(guò)程為“感知—修正—調(diào)直—預(yù)測(cè)—修正”,在每一刀煤割完后重復(fù)進(jìn)行上述流程,保證工作面刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度能控制在合理范圍內(nèi)。

圖6 刮板輸送機(jī)調(diào)直方案圖

2.2 調(diào)直算法設(shè)計(jì)

刮板輸送機(jī)調(diào)直算法見(jiàn)圖7. 算法具體內(nèi)容:在平面直角坐標(biāo)系中,當(dāng)采煤機(jī)完成第n次割煤作業(yè)后,光纖光柵曲率傳感器會(huì)實(shí)時(shí)感知出這次作業(yè)的刮板輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡Sn,同時(shí)判斷Sn的直線(xiàn)度誤差能否滿(mǎn)足閾值,如不滿(mǎn)足閾值,則進(jìn)一步修正。刮板輸送機(jī)運(yùn)行軌跡Sn上存在一定數(shù)量的推溜點(diǎn),與刮板輸送機(jī)中部槽相連的液壓支架相當(dāng)于各推溜點(diǎn),坐標(biāo)原點(diǎn)處按順序選擇運(yùn)動(dòng)軌跡上的推溜點(diǎn),并在最高處推溜點(diǎn)作水平方向上的切線(xiàn)向下平移距離h1,得到Ln作為刮板輸送機(jī)當(dāng)前軌跡基準(zhǔn)線(xiàn)。在工作面前進(jìn)方向上,將基準(zhǔn)線(xiàn)Ln沿工作面推進(jìn)方向推移距離H(H為采煤機(jī)滾筒截深距離),可以得到采煤機(jī)完成第n+1次進(jìn)刀割煤作業(yè)時(shí),刮板輸送機(jī)的調(diào)直參考線(xiàn)Qn+1,當(dāng)采煤機(jī)完成第n+1次進(jìn)刀時(shí),光纖光柵曲率傳感器實(shí)時(shí)感知出軌跡Sn+1.之后對(duì)超出或滯后基準(zhǔn)線(xiàn)的部分進(jìn)行距離補(bǔ)償,設(shè)定該距離補(bǔ)償量為dn,如果基準(zhǔn)線(xiàn)在實(shí)際曲線(xiàn)下方,實(shí)際補(bǔ)償量為-dn,如果基準(zhǔn)線(xiàn)在實(shí)際曲線(xiàn)上方,實(shí)際補(bǔ)償量為dn,刮板輸送機(jī)的理論推移距離相應(yīng)調(diào)整為H+dn和H-dn.

圖7 刮板輸送機(jī)調(diào)直算法示意圖

2.3 基于LSTM的刮板輸送機(jī)調(diào)直預(yù)測(cè)方法

基于LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的刮板輸送機(jī)調(diào)直軌跡預(yù)測(cè)主要過(guò)程:

1) 對(duì)刮板輸送機(jī)的調(diào)直數(shù)據(jù)深入分析,將數(shù)據(jù)樣本隨機(jī)分成訓(xùn)練樣本和測(cè)試樣本兩部分,基于LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法學(xué)習(xí)模型對(duì)這兩部分分別進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試。

2) 對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理,因?yàn)闃颖緮?shù)據(jù)之間存在差異,所以對(duì)LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試之前,需要對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。

3) 創(chuàng)建LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)選擇隱含層、輸出層的傳遞函數(shù)以及網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練函數(shù),完成網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的配置。

4) 將訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)輸入到構(gòu)建的LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí),得到學(xué)習(xí)模型。之后利用測(cè)試樣本數(shù)據(jù)對(duì)訓(xùn)練好的LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模型進(jìn)行驗(yàn)證和分析。預(yù)測(cè)模型見(jiàn)圖8.

2.4 刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度評(píng)價(jià)

直線(xiàn)度表示空間或平面內(nèi)直線(xiàn)的形狀誤差,通過(guò)光纖光柵傳感器實(shí)時(shí)感知得到刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度曲線(xiàn),是直接評(píng)定刮板輸送機(jī)平直程度的重要參考。刮板輸送機(jī)的理想直線(xiàn)指的是當(dāng)其沿著工作面向前推進(jìn)時(shí),不受誤差因素的干擾,能呈現(xiàn)出一條平直穩(wěn)定的運(yùn)行軌跡。

由于最小二乘法計(jì)算量小,且可以在水平面上評(píng)價(jià)刮板運(yùn)輸機(jī)的直線(xiàn)度,可以滿(mǎn)足智能化工作面的要求,所以將其應(yīng)用于刮板運(yùn)輸機(jī)的直線(xiàn)度評(píng)價(jià)中。

最小二乘法是以殘余誤差的平方和最小值為最優(yōu)參考的一種方法,一般稱(chēng)作最小平方法。在采煤工作面建立直角坐標(biāo)系,X軸平行于工作面方向并由刮板輸送機(jī)機(jī)尾指向機(jī)頭方向,Y軸為刮板輸送機(jī)沿工作面推進(jìn)方向,其中E表示殘余方差的最小平方和,將刮板輸送機(jī)理想直線(xiàn)L設(shè)為y=ax+b,由此可得:

(1)

進(jìn)一步計(jì)算理想直線(xiàn)方程中的參數(shù)a和b,結(jié)果如下表示:

(2)

把得出的參數(shù)a和b帶入最小二乘直線(xiàn)方程,求得理想直線(xiàn)方程。分別選擇誤差曲線(xiàn)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)作平行線(xiàn),L1為過(guò)誤差曲線(xiàn)最高點(diǎn)的平行線(xiàn),L2為過(guò)誤差曲線(xiàn)最低點(diǎn)的平行線(xiàn),兩平行線(xiàn)之間的區(qū)域視為最小二乘的包容區(qū)域。如圖9將平行線(xiàn)之間的區(qū)域在Y軸進(jìn)行投影得到直線(xiàn)度誤差H.

圖9 最小二乘法示意圖

3 調(diào)直系統(tǒng)應(yīng)用研究

3.1 工程概況

選取王家?guī)X礦12307工作面作為刮板輸送機(jī)調(diào)直方法試驗(yàn)點(diǎn)。12307工作面位于王家?guī)X礦123盤(pán)區(qū)西翼,東臨2#煤中央的回風(fēng)大巷,由12307工作面膠帶巷、12307工作面回風(fēng)巷、12307工作面切眼、12307工作面措施巷及相關(guān)繞道、硐室等組成。設(shè)計(jì)推進(jìn)長(zhǎng)度為1 321.4 m,工作面寬度為302 m. 12307工作面采用綜采放頂煤回采工藝,機(jī)采采高(3.1±0.1) m,循環(huán)進(jìn)度0.8 m,采煤機(jī)采用雙向割煤,在工作面機(jī)頭或機(jī)尾斜切進(jìn)刀,往返一次進(jìn)兩刀,沿牽引方向前滾筒割頂煤,后滾筒割底煤。工作面采用單一走向長(zhǎng)壁采煤法。

3.2 刮板輸送機(jī)調(diào)直系統(tǒng)設(shè)計(jì)

光纖光柵感知系統(tǒng)軟件由數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器程序和客戶(hù)端程序3部分組成,包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊、數(shù)據(jù)查詢(xún)模塊、圖形顯示模塊和綜合報(bào)表信息模塊,實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)形態(tài)數(shù)據(jù)的快速采集、存儲(chǔ)與秒級(jí)形態(tài)曲線(xiàn)實(shí)時(shí)響應(yīng)。依托算法確定刮板輸送機(jī)三維空間位置,并將刮板輸送直線(xiàn)度曲線(xiàn)信息在線(xiàn)傳輸?shù)骄录刂行暮偷孛嬲{(diào)度中心計(jì)算機(jī)客戶(hù)端。該系統(tǒng)保證了在采煤機(jī)進(jìn)行連續(xù)循環(huán)作業(yè)的條件下,刮板輸送機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)直。刮板輸送機(jī)調(diào)直架構(gòu):光纖光柵傳感器監(jiān)測(cè)出刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度數(shù)據(jù)信息,將數(shù)據(jù)信息傳輸至感知系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)、重構(gòu)曲線(xiàn)位置。刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度信息在計(jì)算機(jī)客戶(hù)端軟件中顯示。智能工作面刮板輸送機(jī)調(diào)直架構(gòu)見(jiàn)圖10.

圖10 智能工作面刮板輸送機(jī)調(diào)直架構(gòu)圖

3.3 仿真驗(yàn)證

以12307工作面為工程背景,搭建了刮板輸送機(jī)光纖感知系統(tǒng),設(shè)計(jì)了調(diào)直技術(shù)方案,進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證。建立刮板輸送機(jī)坐標(biāo)系,X軸為刮板輸送機(jī)機(jī)身方向,Y軸為工作面推進(jìn)方向,Z軸為刮板輸送機(jī)豎直方向上高度。以12307工作面中部槽為實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行模擬,設(shè)置工作面長(zhǎng)度為100 m,其中刮板輸送機(jī)每個(gè)中部槽對(duì)應(yīng)每架液壓支架,相鄰液壓支架間隔距離為1 m,共有100個(gè)液壓支架,同時(shí)設(shè)定液壓支架推移距離為0.8 m. 傳感器測(cè)量誤差為X1,液壓支架推移誤差為X2,聯(lián)動(dòng)效應(yīng)誤差為X3. 這些誤差因素互不影響且服從正態(tài)分布,在模擬過(guò)程中調(diào)整三者的正態(tài)分布參數(shù),對(duì)提出的調(diào)直方法進(jìn)行驗(yàn)證。模擬試驗(yàn)中對(duì)誤差參數(shù)具體設(shè)置見(jiàn)表1.

表1 刮板輸送機(jī)調(diào)直算法仿真條件表

采煤機(jī)受到誤差因素影響,第一次調(diào)直結(jié)束后達(dá)不到理想直線(xiàn)狀態(tài),見(jiàn)圖11.

圖11 光纖感知系統(tǒng)檢測(cè)刮板輸送機(jī)姿態(tài)圖

在此基礎(chǔ)上,可以進(jìn)一步對(duì)刮板輸送機(jī)形態(tài)按照調(diào)直方法進(jìn)行調(diào)整,在二次調(diào)直過(guò)程中,對(duì)產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償,得到直線(xiàn)度誤差為零的刮板輸送機(jī)軌跡,見(jiàn)圖12.

圖12 刮板輸送機(jī)調(diào)直后的軌跡圖

為了驗(yàn)證提出的刮板輸送機(jī)調(diào)直方法的可靠性,對(duì)刮板輸送機(jī)進(jìn)行連續(xù)50次調(diào)直,得到刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度誤差值,見(jiàn)圖13.

圖13 基于光纖感知系統(tǒng)的刮板輸送機(jī)調(diào)直誤差圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:刮板輸送機(jī)隨著調(diào)直推移次數(shù)的不斷增加,在進(jìn)行第25次調(diào)直過(guò)程中,其直線(xiàn)度誤差整體呈下降趨勢(shì),并趨向于穩(wěn)定。對(duì)刮板輸送機(jī)在調(diào)直過(guò)程中進(jìn)行誤差補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)校正,最終使得刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度誤差穩(wěn)定在50 mm以?xún)?nèi),說(shuō)明基于光纖感知系統(tǒng)的刮板輸送機(jī)具有良好的調(diào)直效果,且穩(wěn)定可靠,能夠滿(mǎn)足智能工作面的實(shí)際需要。

4 結(jié)論與展望

1) 采用將光纖光柵傳感器安裝在刮板輸送機(jī)機(jī)身電纜槽中的刮板輸送機(jī)感知方法,對(duì)刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度進(jìn)行檢測(cè)。該方法在對(duì)刮板輸送機(jī)進(jìn)行調(diào)直過(guò)程中綜合考慮誤差影響,并進(jìn)行相應(yīng)誤差補(bǔ)償。調(diào)直實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果顯示,刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度誤差可控制在50 mm以?xún)?nèi)。該方法可以實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度的實(shí)時(shí)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)調(diào)直,有效解決了刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度誤差累積的問(wèn)題,采用的調(diào)直方法直線(xiàn)度誤差更小,提高了刮板輸送機(jī)調(diào)直效率和準(zhǔn)確性,對(duì)于工作面安全、高效和智能化生產(chǎn)具有重要意義。

2) 提出基于光纖光柵感知的刮板輸送機(jī)直線(xiàn)度調(diào)直方法,主要研究水平面內(nèi)的刮板輸送機(jī)調(diào)直問(wèn)題,對(duì)刮板輸送機(jī)在豎直面調(diào)直存在的問(wèn)題需要進(jìn)一步研究。

3) 井下開(kāi)采環(huán)境具有復(fù)雜性、多因素干擾性等特點(diǎn),在對(duì)刮板輸送機(jī)調(diào)直過(guò)程中,要對(duì)其他誤差因素綜合考慮,進(jìn)行誤差補(bǔ)償。需要進(jìn)一步研究控制過(guò)程中的累積誤差,實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)精確推移。