技術(shù)內容
（一）基本原理
采煤機是長(cháng)壁綜采工作面的核心裝備，它直接作用于待采煤巖，刮板輸送機與液壓支架服務(wù)于采煤機實(shí)現煤巖截割及裝煤。采煤機底板截割軌跡決定了刮板輸送機的姿態(tài)，頂板截割軌跡確定了液壓支架的支護空間，行走軌跡反應了刮板輸送機的推移直線(xiàn)程度。通過(guò)快速、精確定位導航技術(shù)實(shí)現采煤機在地質(zhì)空間的絕對定位是實(shí)現采煤機自動(dòng)調高、綜采工作面自動(dòng)校直的關(guān)鍵技術(shù)。針對綜采工作面三機工作特點(diǎn)，開(kāi)展了工作面煤層地理信息系統、采煤機高速自主定位定姿系統、采煤機自適應調高、工作面自動(dòng)動(dòng)態(tài)校直等關(guān)鍵技術(shù)研究，解決了采煤機有效感知煤層、地質(zhì)條件異常情況下的采煤機自動(dòng)調高、工作面自動(dòng)校直等技術(shù)問(wèn)題，為綜采工作面全面實(shí)現自動(dòng)化、智能化提供了有力支撐。
（二）關(guān)鍵技術(shù)描述
關(guān)鍵技術(shù)一：可視化工作面煤層地理信息系統軟件。利用震波 CT 探測技術(shù)對工作面煤層進(jìn)行精細勘探，結合工作面鉆探數據、巷探數據，在 ArcGIS 平臺下開(kāi)發(fā)了工作面煤層頂底板可視化軟件。該軟件不但包括煤層頂底板絕對位置、煤層厚度變化等地質(zhì)信息，還可融合工作面采煤機位置、姿態(tài)數據。
關(guān)鍵技術(shù)二：采煤機高速自主定位定姿系統。開(kāi)發(fā)了 ARM 系統為核心的機載式采煤機高速自主定位定姿系統，實(shí)現了采煤機絕對牽引方向、牽引速度、位置及姿態(tài)、左右搖臂擺角等參數的高速測量；開(kāi)發(fā)了采煤機專(zhuān)用濾波算法，抑制了慣性元件的漂移，
實(shí)現穩定測量采煤機截割軌跡和運行軌跡。
關(guān)鍵技術(shù)三：采煤機自適應調高技術(shù)。以采煤機記憶截割為基礎，利用歷次采煤機截割軌跡形成的截割模型與工作面 GIS 系統建立的煤層模型進(jìn)行比對，獲得調高參數，使采煤機具備了在褶皺、斷層等地質(zhì)異常情況下的自動(dòng)截割，實(shí)現采煤機對工作面煤層的自適應調高。
關(guān)鍵技術(shù)四：綜采工作面自動(dòng)動(dòng)態(tài)校直技術(shù)。載有絕對方位信息的采煤機運行軌跡反映
了刮板輸送機直線(xiàn)程度，開(kāi)發(fā)了以采煤機運行軌跡為基礎的工作自動(dòng)校直算法及其控制系統，實(shí)現工作面自動(dòng)動(dòng)態(tài)校直以及傾斜工作面自動(dòng)調偽傾斜控制。
（三）工藝流程
綜采工作面采煤機精確定位技術(shù)的實(shí)施工藝流程是（如圖 1）：首先利用精細物探技術(shù)建立工作面地理信息系統，利用采煤機定位系統測量采煤機絕對牽引方向、牽引速度、位置及姿態(tài)、左右搖臂擺角等參數，獲得采煤機運行軌跡與截割軌跡，并與工作面地理信息系統融合，實(shí)現采煤機自適應煤層條件的自動(dòng)調高、工作面自動(dòng)動(dòng)態(tài)校直。
