掘进机自动截割控制系统的设计与应用

毋坚强

(西山煤电股份有限公司 西铭矿，山西 太原 030052)

0 引言

随着矿井装备机械化、自动化的快速发展，采掘设备也逐渐在各煤矿井下得到了广泛的应用。然而，目前各煤矿井下现场所采用的悬臂式掘进机大都采用工频控制方式，需要现场人员根据井下煤岩地质的不同进行人工控制操作，由于现场人工操作的不确定性使得巷道成型效果不佳。因此，本文以智能和变频控制为基础对掘进机截割自动控制系统进行设计，根据作用于截割电机的载荷、煤岩变化情况来对截割电机参数进行智能自动化实时调整，从而实现安全稳定的快速掘进。

1 掘进机结构与工艺

本文以各矿广泛应用的EBZ-200型悬臂式掘进机为研究对象进行截割控制系统的设计，图1为悬臂式掘进机结构示意图。

图1 悬臂式掘进机结构示意图

悬臂式掘进机是按照巷道设计要求，根据既定截割路线，利用截割臂的移动和截割头对煤岩体进行旋转截割，直至达到所设计的巷道断面。根据悬臂式掘进机的工艺特点，其自动化控制的主要对象应为油缸移动与运行参数，并具备自动截割作业、路线规划、自适应调速等特点。

2 控制系统总方案

为实现悬臂式掘进机的自动截割，采用可编程控制器和工业控制计算机对各模块及其功能进行总体方案设计，实现截割头姿态、截割路线规划、截割路径跟踪、远程通信以及可视化显示等功能，控制系统方案如图2所示。

图2 控制系统方案