采煤机与刮板运输机关联控制研究与应用

成敏

摘要：关联控制是一种在工业自动化领域中广泛应用的控制方法。本文以采煤机与刮板运输机之间的关联控制为研究对象，探讨了其研究与应用。通过分析采煤机与刮板运输机之间的工作关系，提出了基于关联控制的新型控制策略，实现了二者之间的协同工作，提高了采煤效率和运输效率。

关键词：关联控制；采煤机；刮板运输机；协同工作；煤矿生产

（   项目编号：2023X-16 ，项目名称：适应高矸石的综放工作面输送装备关键技术研究）

随着工业自动化技术的不断发展，关联控制作为一种新兴的控制方法，逐渐受到了广泛的关注和应用。关联控制通过对多个系统之间的关系进行建模和控制，实现了系统之间的协同工作，提高了整体性能和效率。在煤矿生产过程中，采煤机和刮板运输机是两个重要的设备，二者之间的协同工作对于提高采煤效率和运输效率具有重要意义。

一、采煤机与刮板运输机关联控制的价值

在现代工业化进程中，采煤机与刮板运输机的关联控制被广泛应用，它们的协同工作不仅提高了生产效率，更展示了人类智慧的结晶。这种关联控制的价值不仅体现在经济效益上，更体现在技术创新与人类进步的层面上。采煤机与刮板运输机的关联控制在煤矿生产中具有显著的经济效益。传统的采煤方式往往需要大量的人力投入，效率低下且存在安全隐患。而采煤机与刮板运输机的关联控制实现了自动化操作，大大提高了煤矿的生产效率。通过准确的传感器和先进的控制算法，采煤机可以根据刮板运输机的状态实时调整工作参数，使得两者的工作保持高度协调[1]。这不仅节省了人力成本，还提高了煤矿的产量，为国家能源供应做出了重要贡献。采煤机与刮板运输机的关联控制体现了技术创新。这种关联控制需要工程师们对机械、电子、自动化等多个领域的深入研究与理解，才能设计出高效可靠的控制系统。工程师们不断改进和优化关联控制算法，使得采煤机与刮板运输机能够更加精确地配合工作。这种技术创新不仅推动了煤矿行业的发展，也为其他工业领域提供了宝贵的经验和启示。此外，采煤机与刮板运输机的关联控制还体现了人类对于环境保护的关注。在过去，传统的采煤方式往往会带来严重的环境污染问题，如煤尘飞扬、土地破坏等。而采煤机与刮板运输机的关联控制使得煤矿的开采更加精确、高效，减少了对环境的破坏。同时，关联控制系统中的传感器和监控装置能够实时监测煤矿的工作状态，及时发现并处理潜在的安全隐患，保障了工人的生命安全。

二、采煤机与刮板运输机关联控制的应用方法

（一）调速控制

在现代工业领域中，调速控制是一项至关重要的技术，它在各种设备和机械中发挥着关键作用。在采煤机与刮板运输机的关联控制中，调速控制更是发挥着重要的作用，为矿山行业的高效运营提供了有力支持。采煤机作为矿山中最常见的设备之一，承担着将煤炭从矿床中采出的重要任务。然而，采煤机的工作过程中，煤炭的产出量和质量往往会受到多种因素的影响，例如煤矿的地质条件、煤炭的硬度和含水量等。为了保证采煤机的正常运行和提高煤炭的产出效率，调速控制技术应运而生。调速控制技术通过对采煤机的电机或液压系统进行控制，调整其工作速度，从而实现对采煤机的精确控制。在采煤机与刮板运输机的关联控制中，调速控制的目标是使采煤机和刮板运输机之间的工作速度保持一致，以确保煤炭的顺利运输和高效产出[2]。

在实际应用中，调速控制技术需要充分考虑到矿山环境的特殊性和采煤机的工作特点。首先，矿山环境常常存在着恶劣的工作条件，例如高温、高湿等，这对调速控制系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求。其次，采煤机的工作过程中，由于煤炭的硬度和含水量的不均匀性，其负载情况也会发生变化，因此调速控制系统需要具备自适应能力，能够根据实际情况对工作速度进行实时调整。为了实现这一目标，调速控制系统通常采用了先进的控制算法和传感器技术。通过对采煤机和刮板运输机的工作状态进行实时监测和反馈，调速控制系统能够准确判断当前的工作速度，并根据需要进行相应的调整。同时，调速控制系统还可以通过对采煤机的负载情况进行预测，提前采取措施，避免因负载变化而导致的工作速度波动。

（二）平衡控制

平衡控制的核心任务是在采煤机和刮板运输机之间实现动态平衡。采煤机作为矿山中最重要的开采设备之一，其作用是将煤炭从矿山中采出，并通过刮板运输机将其运送到地面。在这个过程中，采煤机的工作状态必须与刮板运输机保持协调，否则就会导致生产效率低下甚至设备故障。因此，平衡控制的关键在于实现采煤机和刮板运输机之间的工作配合和负载平衡。

要实现平衡控制，首先需要建立一个准确的数学模型来描述采煤机和刮板运输机的工作特性和动态行为。这个模型必须包括各种因素的影响，如采煤机的采煤速度、刮板运输机的运输速度、煤炭的重量和粒度等等。通过对这些因素的综合考虑，可以得到一个全面而准确的模型，为后续的控制算法提供基础

[3]。在建立了数学模型之后，就需要设计相应的控制算法来实现平衡控制。这个过程需要充分发挥工程师的创造力和智慧。一方面，控制算法必须能够根据实时的工作状态和环境变化，及时调整采煤机和刮板运输机的工作参数，以保持二者之间的平衡；另一方面，控制算法还必须能够应对各种异常情况，如设备故障、煤炭堵塞等，以确保生产过程的安全和稳定。

（三）荷载控制

荷载控制是对采煤机与刮板运输机的荷载进行精确控制的过程。荷载控制的目标是确保采煤机在适当的负荷下工作，以保证其稳定运行并最大限度地提高生产效率。同时，荷载控制还需要考虑到刮板运输机的负荷情况，以确保煤炭的安全、高效地运输到地面。荷载控制的核心在于实时监测和调节采煤机与刮板运输机的荷载状态。为了达到这一目标，先进的传感技术和自动化控制系统被广泛应用于煤矿生产现场。通过传感器实时采集到的荷载数据，控制系统可以准确地判断当前的工作状态，并根据需要进行相应的调节。

在荷载控制的过程中，需要综合考虑多种因素。第一需要考虑到采煤机的负荷情况。过高或过低的负荷都会影响到采煤机的工作效率和寿命。因此，荷载控制系统需要根据实时数据进行精确的调节，以确保采煤机在最佳负荷下运行。第二，还需要考虑到刮板运输机的负荷情况。刮板运输机是将采煤机采出的煤炭运输到地面的重要环节，因此其负荷状态的合理控制至关重要。荷载控制系统需要根据采煤机和刮板运输机之间的协同关系，调节二者的负荷，以确保煤炭的顺利运输。此外，还需要考虑到煤矿生产的实际情况。煤矿生产过程中，煤炭的品质和产量可能会有所波动，因此荷载控制系统需要具备一定的自适应性。通过对实时数据的分析和处理，荷载控制系统可以根据不同的工况进行相应的调整，以适应煤矿生产的变化。

结束语：

总之，关联控制是一种在采煤机与刮板运输机之间建立有效联系的控制方法。它通过实时的数据传输和信息交流，实现二者之间的紧密协作，提高生产效率和安全性。在煤矿生产中的应用前景广阔，将为煤矿生产带来新的发展机遇和挑战。

参考文献

[1]杨丽.采煤机刮板运输机运行速度协同控制应用研究[J].山东煤炭科技，2023(01):151-152.

[2]李安东.采煤机与刮板运输机联动运行控制技术的应用分析[J].机械管理开发，2023(08):122-123.

[3]陈迪蕾.基于采煤机和刮板运输机能耗模型的速度协同优化控制[J].煤炭学报，2022(09):79.