本發(fā)明屬于煤礦開采，具體涉及一種薄煤層少人化綜采工作面開采系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
1、對于采煤工作面煤層厚度僅在0.8-1.1米，平均厚度1.0米，煤層平均傾角22°的部分礦區(qū)，采用走向長壁后退式采煤方法，全部垮落法處理采空區(qū)。但現(xiàn)有設(shè)備和開采方式工藝勞動強度大、生產(chǎn)效率及安全水平低。為提高煤炭回采率，減少煤炭資源的損失浪費，申請人針對薄煤層綜采工作面進行研究，提出一種薄煤層少人化綜采工作面開采系統(tǒng)與方法，解決薄煤層開采的難題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是，提供一種薄煤層少人化綜采工作面開采系統(tǒng)及方法，減少薄煤層開采人數(shù)，提高安全水平。
2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種薄煤層少人化綜采工作面開采系統(tǒng)，包括與采煤機電性連接的采煤機自動控制系統(tǒng)和與液壓支架連接的液壓支架電液控制系統(tǒng)，采煤機自動控制系統(tǒng)包括自主定位模塊和自動調(diào)高模塊，實現(xiàn)采煤機的位置信息傳送和高度調(diào)節(jié)；液壓支架電液控制系統(tǒng)實現(xiàn)液壓支架拉架、推溜、架間噴霧、跟機移架以及自動控制液壓支架動作，實現(xiàn)支架本架控制、鄰架控制、隔架控制、運行狀態(tài)和工作面礦壓監(jiān)測的遠程控制；采煤機自動控制系統(tǒng)和液壓支架電液控制系統(tǒng)均與遠程控制系統(tǒng)通過can通訊連接。
3、進一步地，采煤機牽引減速器的輸出軸上安裝有數(shù)字編碼器，數(shù)字編碼器連接采煤機自動控制系統(tǒng)，通過固定的地址與工作面的對應(yīng)關(guān)系，確定出采煤機在工作面的相對位置；采煤機輸出端安裝有傾角傳感器，根據(jù)其調(diào)高模型，由傳感器監(jiān)測左、右兩個傾角，經(jīng)過信號處理，傳入采煤機自動控制系統(tǒng)處理，整合已知機身尺寸參數(shù)，推導(dǎo)采高數(shù)據(jù)。
4、進一步地，采煤機上安裝有紅外線發(fā)送器，液壓支架上安裝有紅外線接收器，通過紅外線發(fā)送器發(fā)射數(shù)字信號，紅外線接收器接收紅外線數(shù)字信號，監(jiān)測采煤機的位置和方向信息，實現(xiàn)液壓支架跟機自動化。
5、進一步地，它還包括視屏監(jiān)控系統(tǒng)，視屏監(jiān)控系統(tǒng)與遠程控制系統(tǒng)連接，包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭、視頻箱和視頻操作臺，每3個液壓支架安裝1臺網(wǎng)絡(luò)攝像頭，網(wǎng)絡(luò)攝像頭安裝在液壓支架的頂梁上，照射方向與工作面垂直。
6、一種薄煤層少人化綜采工作面開采方法，包括以下步驟：
7、s1、通過遠程控制系統(tǒng)向采煤機自動控制系統(tǒng)發(fā)出命令，操作控制采煤機螺旋滾筒截割落煤，滾筒截深為800mm，采煤機割煤方式：雙向穿梭割煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，向下（上）割穿端頭煤壁；采煤機的進刀方式：采煤機的進刀采用機頭、機尾割三角煤斜切式進刀，其進刀斜長為30m，進刀深度為0.8m。
8、s2、落煤后通過采煤機螺旋滾筒配合刮板輸送機運煤；工作面采用sgz-764/400刮板輸送機，運輸巷采用橋式轉(zhuǎn)載機及ssj-800膠帶運輸機運煤。
9、s3、完成當(dāng)前割煤后，移動采煤機，利用液壓支架電液控制系統(tǒng)控制液壓支架追機逐架前移或成組前移，但不得滯后6架；支架移架步距為0.8m；正常情況下，采用及時移架，移架滯后采煤機后滾筒3～7m，支架前端前端距煤壁之間的端面距不大于340mm，遇頂板破碎或片幫大時，可采用提前拉架或割一架拉一架的方式；拉架時，在正常情況下，降架量為100～150mm；當(dāng)頂板破碎時，應(yīng)帶壓移架或少降快移，并隨時調(diào)整千斤頂?shù)纳扉L量，使其頂梁、前端保持同一水平，與頂板平穩(wěn)、緊密接觸；移架后支架保持與采面煤壁垂直，如達不到要求調(diào)整支架。
10、s4、按上（下）推移刮板輸送機，使得刮板輸送機彎曲段為15m，推溜滯后移架10～15m，移架滯后采煤機3～7m，輸送機彎曲段的彎曲角度水平方向不大于3°，垂直方向不大于4°。
11、移刮板輸送機：刮板輸送機滯后移架10m～15m，推移刮板輸送機后保證刮板輸送機彎曲段距離不小于15m，彎曲度保證機組正常通行。
12、進一步地，工作面采用zy3600/08/18d型支撐掩護式液壓支架進行支護，支架最大控高1.8m，最小控高0.8m，采面采高1.4m，循環(huán)進度0.8m，機頭3架、機尾2架zyg3800/10/20d掩護式過渡液壓支架，支架最大控高2.0m，最小控高1.0m。
13、相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是，通過綜采工作面智能化控制平臺，對綜采工作面關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備三機聯(lián)動控制，液壓支架自動控制、閉鎖、急停、故障診斷、自動補液和數(shù)據(jù)信息傳輸；計算機遠程通信、集中控制和設(shè)備動態(tài)運行參數(shù)自動協(xié)調(diào)控制；采煤工作面設(shè)備、煤壁視頻監(jiān)視等功能。自動完成生產(chǎn)流程；采煤工藝智能化、數(shù)據(jù)傳輸信息化以及現(xiàn)場操作者少人操作生產(chǎn)，盡量減少人工干預(yù)，從而確保高產(chǎn)、高效和安全生產(chǎn)。
1.一種薄煤層少人化綜采工作面開采系統(tǒng)，其特征在于，包括與采煤機電性連接的采煤機自動控制系統(tǒng)和與液壓支架連接的液壓支架電液控制系統(tǒng)，采煤機自動控制系統(tǒng)包括自主定位模塊和自動調(diào)高模塊，實現(xiàn)采煤機的位置信息傳送和高度調(diào)節(jié)；液壓支架電液控制系統(tǒng)實現(xiàn)液壓支架拉架、推溜、架間噴霧、跟機移架以及自動控制液壓支架動作，實現(xiàn)支架本架控制、鄰架控制、隔架控制、運行狀態(tài)和工作面礦壓監(jiān)測的遠程控制；采煤機自動控制系統(tǒng)和液壓支架電液控制系統(tǒng)均與遠程控制系統(tǒng)通過can通訊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄煤層少人化綜采工作面開采系統(tǒng)，其特征在于，采煤機牽引減速器的輸出軸上安裝有數(shù)字編碼器，數(shù)字編碼器連接采煤機自動控制系統(tǒng)，通過固定的地址與工作面的對應(yīng)關(guān)系，確定出采煤機在工作面的相對位置；采煤機輸出端安裝有傾角傳感器，根據(jù)其調(diào)高模型，由傳感器監(jiān)測左、右兩個傾角，經(jīng)過信號處理，傳入采煤機自動控制系統(tǒng)處理，整合已知機身尺寸參數(shù)，推導(dǎo)采高數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄煤層少人化綜采工作面開采系統(tǒng)，其特征在于，采煤機上安裝有紅外線發(fā)送器，液壓支架上安裝有紅外線接收器，通過紅外線發(fā)送器發(fā)射數(shù)字信號，紅外線接收器接收紅外線數(shù)字信號，監(jiān)測采煤機的位置和方向信息，實現(xiàn)液壓支架跟機自動化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄煤層少人化綜采工作面開采系統(tǒng)，其特征在于，它還包括視屏監(jiān)控系統(tǒng)，視屏監(jiān)控系統(tǒng)與遠程控制系統(tǒng)連接，包括網(wǎng)絡(luò)攝像頭、視頻箱和視頻操作臺，每3個液壓支架安裝1臺網(wǎng)絡(luò)攝像頭，網(wǎng)絡(luò)攝像頭安裝在液壓支架的頂梁上，照射方向與工作面垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的一種薄煤層少人化綜采工作面開采方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種薄煤層少人化綜采工作面開采方法，其特征在于，采煤機的進刀方式：采煤機的進刀采用機頭、機尾割三角煤斜切式進刀，其進刀斜長為30m，進刀深度為0.8m。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種薄煤層少人化綜采工作面開采方法，其特征在于，支架移架步距為0.8m；正常情況下，采用及時移架，移架滯后采煤機后滾筒3～7m，支架前端前端距煤壁之間的端面距不大于340mm，遇頂板破碎或片幫大時，可采用提前拉架或割一架拉一架的方式；拉架時，在正常情況下，降架量為100～150mm；當(dāng)頂板破碎時，應(yīng)帶壓移架或少降快移，并隨時調(diào)整千斤頂?shù)纳扉L量，使其頂梁、前端保持同一水平，與頂板平穩(wěn)、緊密接觸；移架后支架保持與采面煤壁垂直，如達不到要求調(diào)整支架。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種薄煤層少人化綜采工作面開采方法，其特征在于，移刮板輸送機：刮板輸送機滯后移架10m～15m，推移刮板輸送機后保證刮板輸送機彎曲段距離不小于15m，彎曲度保證機組正常通行。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種薄煤層少人化綜采工作面開采方法，其特征在于，工作面采用zy3600/08/18d型支撐掩護式液壓支架進行支護，支架最大控高1.8m，最小控高0.8m，采面采高1.4m，循環(huán)進度0.8m，機頭3架、機尾2架zyg3800/10/20d掩護式過渡液壓支架，支架最大控高2.0m，最小控高1.0m。