超前液压支架群组空间姿态动态感知系统研发与应用
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完成单位:兖矿能源集团股份有限公司、山东科技大学
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-158
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
郑灿广、蒋 洋、王龙蛟、余铜柱、陈 林、张 龙、赵学强、张代祥、兰 宇、郝天坤
项目概况
针对煤矿工作面顺槽巷道复杂扰动对耦合支护系统的稳定性造成较大大的影响,诱发巷道围岩的变形,打破超前耦合支护系统力平衡,造成支护装备姿态发生变化,进而造成装备的失效等安全事故发生等问题,本项目围绕超前液压支架群组空间姿态动态感知系统技术,采用多体非线性叠加理论、空间坐标系变换理论、多体系统耦合动力学理论、非线性系统闭环控制理论等基础理论分析、相似模拟+现场应用测试、虚拟仿真技术、数值计算相结合的研究方法,分析多油缸联动工作参数与超前支架群组支护空间姿态间一一映射关系,研究采动作用下超前支架群组支护空间姿态随围岩变形间的随动机理,揭示动载作用下超前支架群组-锚固围岩空间相对姿态变化规律,制定动载扰动下超前支架群组支护空间姿态失稳判定准则,确定动载扰动下超前支架群组整机支护空间姿态适应锚固围岩变形的各驱动油缸最佳工作参数计算方法,及各驱动油缸在不同运动过程中的位置和力矩补偿量,实现动载作用下超前支架群组支护空间姿态与锚固围岩变形间耦合支护动态调控。形成一套实用化的远程智能超前液压支架群组空间姿态动态感知系统,将智能感知技术和先进的控制技术等前沿科技逐步探索引入煤炭开采科技,能够为煤矿开采向智慧化、智能化方向发展提供理论指导和实践支撑。