基于双圆弧样条曲线的采煤机上滚筒割煤路径规划_中国煤炭行业知识服务平台

基于双圆弧样条曲线的采煤机上滚筒割煤路径规划

作者

柴浩洛邢存恩华同兴
单位

太原理工大学矿业工程学院
摘要

采煤机上滚筒常发生切割顶板岩层的现象，这不仅会缩短滚筒截齿寿命，还会降低采出率，因此必须对上滚筒割煤路径进行规划。而传统的采煤机割煤路径规划方法存在误差较大、无法适应地质条件的改变、算法复杂等问题。针对上述问题，提出了一种基于双圆弧样条曲线的采煤机上滚筒割煤路径规划方法。首先采集工作面钻孔、回风巷、运输巷及切眼等的数据建立三维煤层地质模型；然后根据煤壁空间坐标系对模型进行仿真切割，得到顶板控制点集合，以相邻两点为一组建立连续控制点坐标系，根据双圆弧基本结构求解圆弧半径及圆心坐标，根据圆弧参数得出相邻两控制点之间的路径，即上滚筒割煤路径；最后采用遗传算法分析顶板曲线与割煤路径之间的关系，建立煤岩适应度函数模型，经过选择、交叉、变异操作对割煤路径进行仿真优化，得到更为合理、精确度更高的割煤路径。仿真结果表明：通过遗传算法优化得到了较为光滑的割煤路径，其中上滚筒割煤路径与顶板误差范围为0.183 9~0.349 3 m，上滚筒截割顶板岩层现象得到改善，表明优化路径有效地减少了切矸量，提高了采出率。
关键词

采煤机上滚筒割煤路径三维煤层地质模型煤壁空间坐标系双圆弧样条曲线切矸量
基金项目(Foundation)

山西省自然科学基金项目(RZ17103676);太原理工大学学院发展基金项目（DF17100278）
图表
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