煤矿坑道钻机开孔定位参数自动调节系统研究-煤炭科学技术.PDFVIP

　 第４５卷第７期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ４５　 Ｎｏ７　 　 ２０１７年 ７月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｊｕｌｙ ２０１７　 煤矿坑道钻机开孔定位参数自动调节系统研究 李　 晓　 鹏 （中煤科工集团西安研究院有限公司钻探技术研究所，陕西 西安　 ７１００７７） 摘　 要：为实现精确调节煤矿坑道钻探钻机姿态，以满足钻孔设计的方位角、高度和角度等定位参数， 确保钻孔走向精度，利用智能控制技术、电液比例控制技术，设计了煤矿坑道钻机开孔定位参数自动 调节系统。 基于钻机变幅机构的运动学模型，研究钻机的开孔定位调节控制原理及控制策略，基于控 制需求设计了系统软硬件。 试验表明：所设计的煤矿坑道钻机开孔定位参数自动调节系统，可以根据 操作人员输入的参数，自动完成钻机开孔定位参数的调节，参数误差可以控制在钻孔施工许可的范围 之内，相对于人工调节，该系统操作安全便捷，提高了工作效率。 关键词：坑道钻机；钻孔；超前钻探；巷道掘进 － － － 中图分类号：ＴＤ４１　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１７）０７ ０１１２ ０６ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｍｉｎｅ ｒｏａｄｗａｙ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｒｉｇ Ｌｉ Ｘｉａｏｐｅｎｇ （Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎＲｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｉｎａ Ｃｏａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ，Ｘｉ’ａｎ　 ７１００７７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅａｎａｃｃｕｒａｔｅａｔｔｉｔｕｄｅａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｏｆ ａｎｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇｉｎａｃｏａｌ ｍｉｎｅｒｏａｄｗａｙ，ａｎｄｔｏｍｅｅｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｚｉｍｕｔｈ，ｈｅｉｇｈｔ，ａｎｇｌｅａｎｄｏｔｈｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｔｒｉｋｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｂｏｒｅｈｏｌｅ，ａｎｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ － ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｗｅｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐａ⁃ ｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｒｉｇ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｒｏａｄｗａｙ． Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅｌｕｆｆｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｎｔｈｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇ，ａ ｓｔｕｄｙ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｑｕｉｒｅ⁃ ｍｅｎｔｓ，ａ ｓｙｓｔｅｍ ｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｔｅｓｔ ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｂｏｒｅｈｏｌｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｐａｒａｍｅ⁃ ｔ