掘锚机智能化综合控制技术的研究

姜建红

（华阳新材料科技集团有限公司五矿，山西 阳泉 045000）

引言

掘锚机是集井下巷道掘进和支护于一体的机械设备，能够实现在掘进后的自动锚杆支护，其工作稳定性和可靠性就直接决定了井下巷道掘进的效率和安全性，但目前掘锚机自动化程度低，在使用过程中需要人工控制巷道掘进和锚杆支护位置，由于人工操作经验和井下作业环境的影响，实际控制过程中掘锚机的动作滞后性大，控制精度差，导致巷道掘进时的成型质量差、支护效率低，难以满足井下快速掘进作业的需求。因此，结合掘锚机工艺流程和掘进、支护作业需求，提出一种新的掘锚机智能控制系统并展开分析。

1 掘锚机智能控制系统结构

根据掘锚机控制特性，该智能控制系统主要包括了本体电气控制系统、掘进机智能截割控制子系统和锚杆电气控制子系统，其整体结构如图1所示[1]。

由图1可知，该智能控制系统中，利用CAN串行总线将三个系统连接成一个串行的拓扑网络结构，各个分支线路上的数据通过“网桥”传输到控制中心，同时为了满足长距离数据传输效率和稳定性的需求，将远距离信号的传输频率设置为10 kbs。本体电气控制系统主要用于对系统内驱动电机的运行情况进行实时监测，将监测结果传输到控制中心，根据掘锚机的运行状态控制电机的启动、停止，并进行动态监测和保护。

掘进机智能截割控制子系统是一个闭环反馈调节控制系统，能够实时对截割高度、截割转速、截割载荷等进行监控，将监控结果传输给控制中心，控制中心依据当前的截割状态对掘进机截割作业情况进行调整，满足安全、高效、精确的截割作业需求。……