机械化采煤工作面采动关系数字化研究

通过采煤机割煤过程中采集煤层顶板压力、采煤机速度、瓦斯涌出量等多种数据的基础上，进行数据集成与提炼，并及时反馈给采煤机，控制采煤机割煤与移架速度，在保证瓦斯、顶板安全条件下，为无人工作面生产提供理论及技术基础。针对回采工作面数据的多源异质、复杂多变的特点，把顶板压力、瓦斯涌出量与机械设备运行状态有机结合，解决多源异质数据的无缝集成。在理论分析工作面前方转移压力、煤岩体应力状态、岩层结构、节理裂隙分布、渗透系数与瓦斯运移过程、聚集方式、涌出特征等之间变化的基础上，研究采煤机割煤对上述相关参数影响的采动实时关系。分析机采工作面空间维、时间维及实体对象特征，结合采场矿压、采煤机实时运行轨迹，研究复杂对象的3D拓扑描述、表达、组织、动态维护及相关算法，构建机采工作面采动关系实时三维空间模型，并满足交互的特点，达到控制采煤机自动割煤的目的，最终实现工作面数字化及无人开采。

项目基本完成。本课题组以黑龙江科技大学黑龙江省采矿重点实验室和龙煤集团鸡西分公司主要矿井的采煤工作面为依托，在相关实验矿井进行了采动影响的条件下对顶板压力、瓦斯涌出量、割煤速度、割煤机进刀角度等数据进行采集与试验，验证了项目研究内容的科学性与研究方法的可行性，得出了相关参数之间的关系，并构建了采煤工作面数字化采煤系统，同时针对工作面数字化进行深入的研究，为实现无人工作面开采提供了相关基础研究。